Показники якості води

У природи немає поганої погоди, вона є у людини. Цей приклад ілюструє всю суб'єктивність, відносність поняття якості стосовно природних об'єктів, таких як погода, гірські породи, деревина, багато іншого і, звісно, ​​вода виникає, коли людина використовує середу. або матеріал для потреб. Таким чином, «якість води» з'являється тоді, коли її починають використовувати.

Як використовується джерело життя:

• питво людиною (1,5 - 2 літри на одну дорослу людину за один день)
• теплоносій (нагрівання або охолодження систем, передача тепла, терморегуляція планети)
• розчинник (здатна розчинити практично все, що ми бачимо навколо себе – питання часу)
• харчування рослин чи тварин
• різання керамічної плитки
• виробництво водневого палива

Для звичайної людини головний критерій якості - придатність для пиття.

Органолептичні властивості води

Сюди відносяться показники, які можна визначити органами почуттів. каламутність і кольоровість визначають за допомогою фотометра, а прозорість — циліндр і градувальну шкалу.

Смак

Характеризує смакові відчуття від попадання рідини на рецептори мови. Оцінюється в балах.

Оцінюють смак лише питної води, до якої належить бутильована та водопровідна.Деякі лабораторії визначають смак лише бутильованої за умови надання запечатаної тари (пляшки). Це обумовлено турботою про безпеку працівників. Уявіть себе на місці хіміка-аналітика, який мусить пробувати рідину з невідомого джерела. Курйозні випадки: список параметрів аналізу «сточки» містив смак. Зрозуміло, ніхто не пробував каналізаційних стоків, це небезпечно.

Запах

Оцінює відчуття від вдихання пари, що утворюється над судиною, що містить досліджувану рідину через ніс. Запах виражають балами, що характеризують інтенсивність запаху, а також вказують його характер, наприклад:

• квітковий
• специфічний хімічний
• болотний
• затхлий
• свіжості
• гнильний

Вирізняють специфічні запахи хімічних сполук, наприклад, хлору, сірководню, фенолу. Тому визначення запаху передує визначенню інших компонентів, допомагає розрахувати коефіцієнт розведення, скоригувати підготовку проб. Визначати запах можуть лише працівники, які пройшли спеціальне навчання. Серед вимог до приміщення числиться забезпечення відсутності впливів, що заважають, включаючи колір стін, а також відсутність сторонніх запахів.

Похибка визначення запаху додає використання неправильної тари для відбору. До неї належать пляшки з-під газованих, ароматизованих напоїв. Навіть якщо ретельно вимити таку тару запах все одно збережеться.

Кольоровість води

Визначає зміну довжини хвилі світлового променя під час проходження через товщу розчину. Простіше кажучи, посудину прямокутної форми (довжина більшої сторони 1 або 5 сантиметрів) заповнюють досліджуваним розчином, пропускають через нього світло, вивчають зміну цього світла. Дослідження проводять на оптичному приладі - фотометр або спектрофотометр.Під час проведення експрес-аналізу використовують порівняння зі стандартною шкалою. Це швидко, але не точно.

Чиста вода не має кольору, принаймні його не видно, якщо товщина шару менше метра. Кольоровість з'являється, якщо розчин містить сполуки, що змінюють забарвлення. До них відносяться органічні речовини (гумінові, органічні барвники), мінеральні компоненти або їх комплекси (більшість металів утворюють забарвлені сполуки при взаємодії з гідроксидом або аніонами мінеральних кислот). За величиною кольоровості судять про загальний зміст кольорових сполук, окремі групи не виділяють. Як правило, звертають увагу на специфічне забарвлення, яке допомагає під час проведення аналізу. Наприклад, іржава говорить про високий вміст заліза, коричнева ознака гумінових сполук, сині відтінки виражене хімічне забруднення.

Мутність

Показує вміст ледь помітних завислих частинок, які знижують здатність розчину пропускати світло. Це відбувається за рахунок того, що завись відбиває, розсіює частину світла, що проходить через шар рідини. Мутність визначають експрес-методом використовуючи циліндр із прозорим дном та папір із нанесеним стандартним шрифтом. При такому визначенні параметр може називатися прозорістю по шрифту. Мутність не виявляє конкретний компонент, тобто визначити характер суспензії, визначаючи тільки цей параметр неможливо. Він виявляє присутність сторонніх частинок, є показанням до проведення додаткових аналізів або встановлення механічного фільтра.

Хімічні показники якості води

До цих параметрів відносять всі хімічні сполуки, які можна кількісно визначити, тобто дізнатися про точну об'ємну або масову концентрацію. Їх поділяють на групи, наведені нижче.Залежно від класу речовини, і навіть об'єкта дослідження різняться способи аналізу, підходи, устаткування. 8 з 10 показників якості відносяться до цієї групи, оскільки вона широка і система визначення нормативних значень (ГДК) для неї найбільш розроблена.

Інтегральні показники

До цієї групи належать характеристики, що описують не окремий хімічний параметр, а набір схожих параметрів або результат групи процесів. Їхнє визначення дає найбільшу кількість інформації за найменші гроші. З результатів цих досліджень становлять план додаткової роботи, якщо потрібно.

Кислотність води

Також відома як pH або водневий показник. Характеризує концентрацію (активність) іонів водню, їх баланс із гідроксид іонами. Розроблено ГДК за цим параметром у всіх типів вод, з якими ми стикаємося. Відхилення від нейтрального діапазону 6-8 од.pH говорить про систематичні зрушення складу рідини, її суттєве збагачення хімічними компонентами.

Жорсткість води

Характеризує вміст кальцію, магнію та стронцію. Роздільного визначення цих елементів немає. Визначення жорсткості разом із заходами з водопідготовки запобігає поломці водонагрівального обладнання, парогенераторів. Накип на стінках чайника утворюється навіть за умови безпечного вмісту солей жорсткості. Основний метод визначення - титрування хелатним з'єднанням у присутності індикатора. Жорсткість зменшують, використовуючи іон-обмінні смоли, які відновлюють кухонною сіллю. Чим вища жорсткість – тим більше солі потрібно для відновлення.

Окислюваність води

Показує вміст органічної речовини, що легко окислюється.Для визначення параметра використовують перманганат калію в кислому середовищі, що окислює не всю органіку. Цю групу руйнується таким чином органіки складають вуглеводи, детергенти (миючі засоби), природна органіка (гумінові речовини), феноли та інші. Підвищене значення окислюваності - привід провести додаткові дослідження вмісту органічних сполук у зразку. Щоб знизити значення параметра, дозують у воду окислювачі, такі як перекис водню, гіпохлорит натрію, озон.

Сухий залишок

Інакше мінералізація чи солевміст. Виражає сумарний вміст солей, що залишаються при випаровуванні. Залежно від очікуваного вмісту солей, випарюють від 100 мл до одного літра рідини. Це триває багато часу. Визначають параметр гравіметрично, за допомогою ваг, вимірюючи масу склянки до випарювання рідини та після. Метод точний, його легко здійснити біля лабораторії.

Ми часто зустрічаємо інформацію про те, що можна достовірно визначити сухий залишок, використовуючи кондуктометричний метод (визначення електропровідності). Для цього продають спеціальні солемери. Будь ласка, не використовуйте такі прилади для визначення жорсткості або солевмісту, вони не дають точних результатів.

Неорганічні показники якості

Тут зібрані речовини та елементи з розділу неорганічної хімії. До них належать метали, аніони неорганічних кислот, розчинені гази. Незважаючи на те, що неорганічних речовин менше, ніж органічних, вони широко поширені і активно розчиняються у воді. Із цим пов'язаний інтерес до цієї групи показників.

Залізо

Найпоширеніший елемент земної кори. Діяльність людини, розчинення гірських порід, біологічна активність призводять до поширення елемента рідкому середовищі.Підвищений вміст заліза характеризує природні води Москви та Московської області. Це зумовлено режимом зволоження, активною міграцією елемента із ґрунту у водоносні горизонти. Підвищений вміст заліза – звичайна справа для свердловин різної глибини. Туди залізо потрапляє з порід, що вміщають, розчиняючись при переважанні відновлювальної обстановки. Після розтину свердловини туди потрапляє кисень, залізо окислюється – рідина стає «іржавою». Тому склад нових свердловин динамічний, у зв'язку з чим, вимагає постійного контролю.

Марганець

За поширенням посідає чотирнадцяте місце серед елементів. Елемент-супутник заліза. Утворює характерний чорний наліт на поверхні, що піддається змінному зволоженню-висиханню. Забирається разом із залізом. Викликає неприємні наслідки для здоров'я при систематичному вживанні, включаючи хворобу Паркінсона.

Ртуть

Високотоксичний важкий метал. Діяльність людини, пов'язана з виробництвом, застосуванням зброї, видобутком, переробкою металів тощо призводить до попадання ртуті в навколишнє середовище. Викликає тяжкі порушення роботи організму при вживанні з питтям або їжею. Метал, який утворює металорганічні сполуки, що мають більш високу токсичність і міграційну здатність.

Алюміній

Найпоширеніший метал Землі. Невід'ємний компонент кількох сотень мінералів. Утворює комплексні сполуки з органічними речовинами, після чого мігрує всередині водоносних горизонтів, зі струмом річок та струмків. Найбільш токсичний при значенні водневого показника менше 5 од.pH (кисле середовище) та при попаданні в шлунок.

Сульфати

Солі сильної сірчаної кислоти. Утворюються при руйнуванні мінералів, що містять сульфати.З'являються після окислення моно- та діоксиду сірки, які викидаються в атмосферу промисловими підприємствами. Спільно з магнієм мають проносний ефект. Малотоксичні. Присутні в мінеральній воді в кількості до 1 г на літр, зумовлюють сульфатний тип мінералізації.

Нітрати

Аніони сильної азотної кислоти. Добре розчинні, активно насичують рідку фазу мігруючи з ґрунту, порід, біогенних об'єктів. Разом з амонієм є джерелом азотного харчування рослин. При надлишку в природних водах призводять до евтрофікації (надмірного розвитку рослин, водоростей, заболочування). Токсичні, становлять небезпеку для немовлят і людей похилого віку.

Хлориди

Солі сильної, мінеральної соляної кислоти. Кухонна сіль - хлорид натрію - використовується при приготуванні їжі, широко поширений. Спільно із сульфатами, хлориди становлять основу мінералізації природних вод південних регіонів. У поєднанні з натрієм беруть участь у регулюванні водного балансу організму, при надмірному надходженні викликають накопичення рідини, набряки, обтяження серця.

Аналіз вмісту органічних речовин

Роздільна визначення органічних компонентів проводять на хроматографах. Цей процес зводиться до наступного: досліджуваний розчин пропускають через сорбент, який затримує обмінно цільовий компонент. Цей процес призводить до концентрування цієї сполуки, поділу схожих речовин усередині потоку та її визначення на детекторі. Вивчають параметри утримування, масу, заряд конфігурацію цільового компонента. За поєднанням факторів визначають концентрацію молекул у розчині. Три з чотирьох небезпечних сполук, які негативно впливають на організм людини, належать до класу органічних речовин.Вартість хроматографічного обладнання перевищує 4 мільйони рублів за одну машину, тому визначення представників цієї групи коштує дорого.

Мікробіологічні показники якості води

Включають оцінку придатності рідини для пиття мікробіологічними параметрами. Для цього досліджують вміст у зразку представників узагальнених груп мікроорганізмів, таких як загальне мікробне число, коліформні, коліформні термотолерантні бактерії та наявність конкретних збудників та їх паразитів. Ми маємо докладну статтю про мікробіологічні показники якості води.

Санітарні норми показників якості питної води

На даний момент розроблено набір документів, що регламентують якість води в залежності від її призначення, походження, способу використання. Ось деякі з них:

• Бутильована першою категорією СанПіН 2.1.4.1116-02
• Бутильована вищої категорії СанПіН 2.1.4.1116-02
• Систем централізованого водопостачання СанПіН 2.1.4.1074-01
• Водні об'єкти рибогосподарського значення Наказ Мінсільгоспу РФ №552
• Об'єкти рекреаційного водокористування СанПіН 2.1.5.980-00
• Вода басейнів СанПіН 2.1.2.1188-03
• Постанова Уряду РФ № 644 - Зливові стоки
• Постанова Уряду РФ № 644 - Господарсько-побутові стоки

Подробиця і строгість нормативу, що регламентує якість, залежить кількості людей, які її використовують. Найсуворіші – для водопровідної та бутильованої води. Ми не використовуємо при оцінці якості норматив для нецентралізованих джерел водопостачання, оскільки він допускає вміст речовин у кількості, яка завдає шкоди здоров'ю. Це припущення зроблено оскільки таку рідина, на думку розробників, вживає мало людей.Ми не дотримуємось цієї точки зору.

Частина документів призначена для збереження довкілля. Наказ Мінсільгоспу РФ № 552 регламентує стан водних об'єктів, у яких вирощують, утримують чи видобувають рибу. Склад рідини, що скидається у водойми та водотоки рибогосподарського призначення, повинен відповідати зазначеним вимогам.

СанПіН 2.1.2.1188-03 та СанПіН 2.1.5.980-00 охороняють людину від шкідливого впливу, що отримується в процесі контакту поверхні тіла з водою. Включають хімічні, мікробіологічні та паразитологічні параметри.

Постанова Уряду РФ № 644 описують процедуру поводження зі стічними водами для водокористувачів. Там міститься перелік параметрів, які обов'язково потрібно аналізувати в стічній воді для її скидання в центральну каналізацію або зливові стічні системи. У разі порушення вимог організацію-порушника накладають штраф.

Скорочення в аналізах води

Частина скорочень використовуються не тільки як сленг хіміків-аналітиків, але як частина документів, що регламентують. Ось деякі з них:

ГДК - гранично допустима концентрація - граничне значення забруднювача, після якого його присутність завдає шкоди

СанПіН - санітарні норми та правила - нормативний документ, що затверджується головним санітарним лікарем, що діє повсюдно або в окремому регіоні.

ГПК - хімічне споживання кисню

БПК - біохімічне споживання кисню

ПЗ - перманганатна окислюваність

СО - сухий залишок, мінералізація

ВР - зважені речовини

Експрес аналіз питної води

Цей вид аналізу проводять узагальненими показниками, оскільки інші параметри вимагають підготовки проб перед інструментальним виміром. Експрес-аналізи, як правило, характеризуються зниженою точністю.Оскільки йдеться про безпеку для здоров'я рекомендується використовувати цю форму дослідження тільки якщо потрібно прийняти термінове рішення про припинення вживання рідини із сумнівного джерела або якщо цього вимагає компанія з встановлення фільтр-систем. Не варто плутати термінові аналізи та виїзні дослідження, які проводять співробітники лабораторії. Останні вважають повноцінними та застосовують, якщо немає можливості доставити проби до лабораторії, наприклад, для контролю стану морської води під час тривалих рейсів.

Якість питної води та нормативні вимоги, що пред'являються до нього

Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації було прийнято Міждержавний стандарт ГОСТ 30813-2002 «ВОДА І ВОДОПІДГОТОВКА», який з 1 січня 2004р. введений у дію безпосередньо як державний стандарт Російської Федерації. У ньому прийнято такі визначення: «Якість води - характеристика складу та властивостей води, що визначає придатність її для конкретних видів водокористування. Показники якості води – сукупність біологічних, хімічних та фізико-хімічних характеристик води. Серед основних показників якості питної води виділяються: органолептичні, хімічні, бактеріологічні, радіологічні. Критерій якості води - ознака чи комплекс ознак, якими проводиться оцінка якості води за видами водокористування».

Під гігієнічними нормативами якості питної води в ГОСТі Р 52109-2003 мається на увазі «сукупність науково обґрунтованих та встановлених санітарними правилами гранично допустимих значень показників органолептичних властивостей, епідеміологічної та радіаційної безпеки, вмісту хімічних речовин та мікроорганізмів у піт. і здоров'я людини незалежно від тривалості її використання».

Очевидно, що якість води може оцінюватися лише стосовно конкретного виду водокористування (використання води), кількість яких величезна. Вода цілком придатна для поливу сільгоспкультур або рибогосподарських цілей, може повністю вивести з ладу системи вироблення пари та охолодження обладнання на теплових електростанціях. Вода, яка з успіхом використовується в багатьох галузях промислового виробництва, як правило, не придатна для пиття.

• питної води у системах питного водопостачання;
• питної води, що виробляється побутовими пристроями для приготування води;
• питної води, що розфасована в ємності.

Далі ці нормативи конкретизуються за видами систем водопостачання (централізовані та нецентралізовані), побутовими пристроями, а також за категоріями розфасованої води. Тому, хоча мова у всіх випадках йде про питну воду (тобто воду придатну безпосередньо для пиття та приготування харчових продуктів), слід завжди мати на увазі, що вимоги до її якості і реальний склад і властивості води в різних системах водопостачання, після очищення у побутових пристроях та води у розфасованому вигляді різні.

Найбільш суворі критерії та нормативи якості встановлені для розфасованих питних вод. Найменш суворі – для води нецентралізованого водопостачання.Проміжне положення за строгістю встановлюваних критеріїв та нормативів якості займає питна вода у системах централізованого водопостачання.

Централізовані системи питного водопостачання

Якість води в системах централізованого питного водопостачання регламентується СанПіН 2.1.4.1074-01 "Питна вода. Гігієнічні вимоги до якості води централізованих систем питного водопостачання. Контроль якості», введеними в РФ з 1 січня 2002 року. Відповідно до нього:

Питна вода повинна бути безпечна в епідемічному та радіаційному відношенні, нешкідлива за хімічним складом та мати сприятливі органолептичні властивості. Якість питної води має відповідати гігієнічним нормативам перед її надходженням у розподільчу мережу, а також у точках водорозбору зовнішньої та внутрішньої водопровідної мережі.

Безпека питної води в епідемічному відношенні визначається її відповідністю нормативам за мікробіологічними та паразитологічними показниками, представленими в таблиці 1.

Примітка. *(3) Визначення проводиться тільки в системах водопостачання з поверхневих джерел перед подачею води до розподільчої мережі. *(4) Визначення проводиться в оцінці ефективності технології обробки води.
Нешкідливість питної води за хімічним складом визначається її відповідністю нормативам за:

• узагальненими показниками та змістом шкідливих хімічних речовин, що найчастіше зустрічаються в природних водах на території Російської Федерації, а також речовин антропогенного походження, що набули глобального поширення (таблиця 2);
• вмісту шкідливих хімічних речовин, що надходять та утворюються у воді в процесі її обробки в системі водопостачання
  (Таблиця 3);
• змісту шкідливих хімічних речовин, які у джерела водопостачання внаслідок господарську діяльність людини (додаток 2 з [4] –внаслідок значної частини показників не наводиться).

Примітки:
* Лімітуючий ознака шкідливості речовини, яким встановлено норматив: " с.-т. " - санітарно-токсикологічний, " орг " - органолептический.
** Величина, зазначена у дужках, може бути встановлена ​​за постановою головного державного санітарного лікаря по відповідній території для конкретної системи водопостачання на підставі оцінки санітарно-епідеміологічної обстановки в населеному пункті та технології водопідготовки, що застосовується.
*** Нормативи прийняті відповідно до рекомендацій Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ).

При виявленні в питній воді кількох хімічних речовин, що належать до 1 і 2 класів небезпеки та нормуються за санітарно-токсикологічною ознакою шкідливості, сума відносин виявлених концентрацій кожного з них у воді до величини його ГДК не повинна бути більшою за 1.

Сприятливі органолептичні властивості води визначаються її відповідністю нормативам, зазначеним у таблиці 4, а також нормативам вмісту речовин, що впливають на органолептичні властивості води, наведеним у таблицях 2 та 3 та додатку 2 (тут не наводиться).

Примітка:
* Величина, зазначена у дужках, може бути встановлена ​​за постановою головного державного санітарного лікаря за відповідною територією для конкретної системи водопостачання на підставі оцінки санітарно-епідеміологічної обстановки в населеному пункті та технології водопідготовки, що застосовується.

Не допускається присутність у питній воді помітних неозброєним оком водних організмів та поверхневої плівки.

Радіаційна безпека питної води визначається її відповідністю нормативам за показниками загальної альфа- та бета-активності, наведеними в таблиці 5.

Ідентифікація присутніх у воді радіонуклідів та вимірювання їх індивідуальних концентрацій проводиться при перевищенні нормативів загальної активності.

Контролює якість питної води систем централізованого водопостачання.

Відповідно до Федерального закону "Про санітарно-епідеміологічний благополуччя населення" за якістю питної води повинен здійснюватися державний санітарно-епідеміологічний нагляд та виробничий контроль. Показники, що характеризують регіональні особливості хімічного складу питної води, встановлюються індивідуально для кожної системи водопостачання.Вибір показників хімічного складу питної води, що підлягають постійному виробничому контролю проводиться для кожної системи водопостачання на підставі результатів оцінки хімічного складу води джерел водопостачання, а також технології виробництва питної води в системі водопостачання.

Центром Держсанепіднагляду аналізуються результати розширених досліджень хімічного складу води за кожною системою водопостачання та з урахуванням оцінки санітарно-гігієнічних умов питного водокористування населення та санітарно-епідеміологічної обстановки на території міста, населеного пункту, району визначається потенційна небезпека впливу присутніх у воді хімічних речовин на здоров'я. На підставі проведеної оцінки центр Держсанепіднагляду розробляє пропозиції щодо переліку контрольованих показників, кількості та періодичності відбору проб питної води для постійного виробничого контролю.

Виробничий контроль якості питної води забезпечується індивідуальним підприємцем чи юридичною особою, яка здійснює експлуатацію системи водопостачання. Індивідуальний підприємець або юридична особа, яка здійснює експлуатацію системи водопостачання, відповідно до робочої програми постійно контролює якість води в місцях водозабору, перед надходженням у розподільчу мережу, а також у точках водорозбору зовнішньої та внутрішньої водопровідної мережі. Обов'язковими є контрольні проби після ремонту та інших технічних робіт на розподільній мережі.

Відбір проб у розподільчій мережі проводять із вуличних водорозбірних пристроїв на найбільш піднесених та тупикових її ділянках, а також із кранів внутрішніх водопровідних мереж усіх будинків, що мають підкачування та місцеві водонапірні баки.

Виробничий контроль якості питної води відповідно до робочої програми здійснюється лабораторіями індивідуальних підприємців та юридичних осіб, які експлуатують системи водопостачання, або за договорами з ними лабораторіями інших організацій, акредитованими в установленому порядку на право виконання досліджень (випробувань) якості питної води.

Державний санітарно-епідеміологічний нагляд за якістю питної води здійснюють органи та установи державної санітарно-епідеміологічної служби відповідно до нормативних та методичних документів Держсанепідслужби Росії в плановому порядку та за санітарно-епідеміологічними показаннями.

Результати аналізів води, що у системах централізованого питного водопостачання Єкатеринбурга та інших промислових міст Уралу свідчать про її незадовільну якість за низкою хімічних і мікробіологічних показників. Спостерігаються і помітні погіршення складу та властивостей питної води, спричинені сезонними змінами водності, температури води та надходженнями забруднюючих речовин у природні вододжерела (наприклад, у періоди паводків та «цвітіння» води). Головною, на наш погляд, причиною незадовільної якості води в системах централізованого питного водопостачання є відтворення застарілої схеми «непорушної триєдності» питного, господарсько-побутового водозабезпечення та водовідведення.Наслідком цього є систематичний дефіцит коштів на розширення та обслуговування неефективних систем водопідготовки та охорони поверхневих вододжерел від забруднення з території їх водозборів, а також на розширення, ремонт та заміну магістральних, квартальних та внутрішньобудинкових мереж водопроводу та каналізації. Незадовільна якість води у системах централізованого водопостачання об'єктивно викликала потребу у виробництві та використанні населенням різних пристроїв для доочищення водопровідної води та питної води, розфасованої у ємності.

Автор: Мороков В.В. (ТОВ "Питна вода")