Анализ качества воды

Для поддержания нормальной жизнедеятельности человеку необходимо потреблять в сутки как минимум два литра питьевой воды. Однако о качестве задумываются лишь единицы. Некачественная питьевая вода может привести к развитию тяжелейших патологий. Анализ питьевой воды стал доступной услугой, проводимой в специальных лабораториях с применением новейших приборов. Также допускается проведение оценки качества в домашних условиях.

Цель проведения исследования воды

Анализ качества питьевой воды проводится для изучения состава воды и выявления в ней вредных элементов. Такие меры обязательно должны предприниматься в момент начала строительства жилых и производственных помещений с целью обеспечения людей качественной водой. Процедура также позволяет определиться с выбором водопроводного оборудования.

Долгосрочность службы водопровода и здоровье людей напрямую зависит от состава питьевой воды. Именно поэтому первоначально перед началом застройки берется проба воды для последующей оценки ее химических свойств.

Исследование должно проводиться регулярно, так как на состав может оказывать влияние окружающая среда. Во время проверки жидкость оценивается по трем основным аспектам: физические, бактериологические и химические показатели.

Расшифровку результатов проводят специалисты, но при знании нормативов любой человек в состоянии самостоятельно оценить качество исследуемой жидкости. При положительном результате никаких мер не потребуется, но в противном случае рекомендуется сделать упор на дополнительной фильтрации питьевой воды. Также существует допустимая концентрация примесей, о которой указывается в документах совместно с результатами анализа.

Анализ воды, пригодной для питья

В настоящее время лабораторные исследования позволяют достоверно определить наличие только 10% вредных элементов из всех известных. Для более глубокого анализа с выявлением даже незначительного количества токсичных веществ требуется дорогостоящее оборудование, квалифицированные специалисты и колоссальное количество времени.

Если вещество находится в допустимой концентрации, это не говорит о его безопасности. Некоторые элементы при контакте с другими веществами способны вызывать развитие в организме человека разнообразные патологии.

Лабораторные исследования отличаются высокой точностью, но применение подобного опыта в полевых условиях на данный момент невозможно. Чтобы исследовать питьевую воду и получить максимально достоверный результат, потребуется доставить пробу в лабораторию. Главное – при транспортировке не допустить попадания в тару инородных примесей.

Используются следующие методологии для исследования питьевой воды:

• сокращенный
• оценка конкретных показателей
• полный химический

В большинстве случаев применяется сокращенный анализ. Однако в неопределенных ситуациях все же могут потребоваться дополнительные исследования для уточнения химико-бактериологических свойств.

Классификация

Исследование питьевой воды подразделяется на два основных вида:

• химический
• микробиологический
• бактериологический

Химический анализ воды

Химический состав исследуется не только для выявления основных элементов, но и для оценки свойств жидкости. Химический анализ имеет два подвида: общий и специальный. Первый подвид необходим для определения основных характеристик и выявления наличия в питьевой воде некоторых разновидностей ионов и солей. Специальный химический анализ потребуется, если необходимо определить жесткость, кислотность воды, ее коррозийные и агрессивные свойства, а также наличие в ней конкретных вредных компонентов.

Общий химический анализ воды применяется для следующих целей:

• Оценка щелочности путем измерения концентрации карбонатов, гидроксидов, бикарбонатов, анионов слабых кислот.
• Выявление повышенного уровня сульфатов, способных вызвать патологии пищеварительной системы.
• Определение уровня рН с измерением количества ионов водорода.
• Контроль содержания в воде йода и фтора, которые способны вызывать рахит, патологии ротовой полости, кровеносной системы и щитовидной железы.
• Во избежание сильнейших отравлений хлором и возникновения онкологических и генетических заболеваний тестируется его количество. Хлор применяется для обеззараживания воды в допустимой концентрации.
• Устранение вероятности загрязнения водопровода бытовыми отходами за счет исследования жидкости на предмет наличия хлоридов в совокупности с азотосодержащими веществами.
• Выявление содержания в составе железа, способного пребывать в коллоидном, растворенном и нерастворенном виде. Если же совместно с железом был обнаружен марганец, то вода непригодна не только для питья, но и для прочих бытовых целей. В таких случаях водопроводные трубы покрываются желтым налетом, а вода имеет неприятный привкус.
• Проверка количества натрия и калия, которые проникают в воду посредством растворения коренных пород.
• Обнаружение в воде следов наличия органики животного происхождения за счет выявления в составе нитратов, аммиака и нитритов.
• Исследование жидкости на присутствие в ней сероводорода, крайне опасного для здоровья человека.

Виды химического анализа

Специальный химический анализ воды применяется для более детальной оценки и подразделяется на несколько разновидностей:

1. Технический – необходим для проверки качества воды, используемой в нефтедобывающей промышленности, но иногда подобные пробы требуются и для питьевой воды. Оценивается агрессивность и коррозионная устойчивость.
2. Санитарный – проводится для установления пригодности воды для бытовых целей и питья. Производится замер уровня кислотности, жесткости, щелочности и содержания ионов NO3, NO2, NH4.
3. Поисковый – исследование, позволяющее выявить наличие агрессивных веществ;
4. Бальнеологический – наиболее полный анализ качества воды, в большинстве своем применяемый для оценки целебных источников. Проводится полноценная проверка всех качественных характеристик, в том числе и наличие радиоактивности, газовых компонентов, железа, лития, сульфатов, мышьяка и пр.

Микробиологический анализ воды

Санитарно-микробиологический анализ питьевой воды достаточно часто используется в современных лабораториях. Мембранная фильтрация способна установить большинство качественных характеристик с максимальной точностью. Исследованию подвергается как вода из водопровода, так и из скважины. Методика заключается в пропускании жидкости через специальную мембрану, на которой впоследствии оседают микроорганизмы.

Санитарно-микробиологический анализ питьевой воды применяется в следующих источниках:

• Бутилированная вода – проверка требуется для оценки и поддержания качественных характеристик выпускаемой продукции;
  — водопровод – исследование проводится регулярно, а также возможен экстренный анализ в случаях, когда есть сведения о загрязненности воды.
• Сточные воды – оценка необходима для устранения пагубного влияния человечества на окружающую среду.
• Колодцы и скважины – анализ должен производиться с регулярной частотой для своевременного проведения очистки и обеззараживания.

Различные патологии могут вызывать болезнетворные микроорганизмы, которые содержит вода питьевая, методы санитарно-микробиологического анализа в этом случае позволят устранить проблему своевременно.

Бактериологический анализ

• вирусы
• микробы
• болезнетворные бактерии

Экспресс анализ

Методы анализа питьевой воды отличаются большими затратами времени и необходимостью проведения процедуры в лаборатории. Однако существует экспресс методика проведения анализа питьевой воды, которую можно осуществить даже в полевых условиях с использованием специальных приборов или наборов.

Экспресс анализ способен выявить лишь обобщенные показатели качества:

• щелочность
• биохимическое потребление кислорода
• органолептические аспекты жидкости
• уровень экстрагируемых и адсорбируемых галогенов, имеющих органическое происхождение

Такая разновидность оценки качества питьевой воды не способна предоставить высокоточные результаты. Некоторые приборы предназначены только для выявления содержания определенного компонента в жидкости без уточнения концентрации. Также есть возможность определить вирусный или бактериальный состав исследуемого материала.

Использование в экспресс-системах биосенсоров позволяет с достаточно высокой точностью выявлять наличие конкретных веществ. Причем анализаторы подобного типа способны различить несколько составляющих одновременно.

Показатели качества

Питьевую воду, прошедшую все этапы проверки с положительным результатом, разрешается употреблять в пищевых целях. Однако далеко не все люди знают об основных показателях, по которым оценивается жидкость.

К ним относятся:

• органолептические — вкус, мутность, цвет, запах
• паразитологические
• вирусологические
• токсикологические
• микробиологические
• радиационные
• химические
• меняющие основные свойства воды – наличие тяжелых металлов, нефтепродуктов, повышенной щелочности и пр.

Согласно лабораторным исследованиям, можно сделать вывод, что большинство людей предпочитают гидрокарбонатную воду, так называемую жесткую. В то время как хлоридно-сульфатная (мягкая) вода показалась испытуемым неприятной и непривычной на вкус.

Влияние определенных элементов на состояние здоровья

Помимо ухудшения цветовых и вкусовых характеристик, вредные вещества превращают питьевую воду в опасную для здоровья жидкость. Даже небольшая концентрация того или иного элемента способна вызвать дискомфорт, отравление и развитие серьезных патологических процессов в организме.

Стоит рассмотреть основные элементы, которые могут быть найдены в питьевой воде, и их влияние на жизнедеятельность человека:

1. Марганец – является сильнейшим провокатором возникновения генных мутаций. ДПК для этого вещества составляет 0,1 мг/л. Однако даже содержание марганца в таком количестве способно испортить водопроводные трубы и оставить на них характерный осадок. Если к марганцу прибавляется еще и калий, то увеличивается жесткость, что крайне негативно воздействует на организм. Если употреблять излишне жесткую воду в течение долгого времени, то возможно развитие болезней суставов и возникновение камней в почках.
2. Сульфиды – виновники образования сероводорода. Повышается токсичность, от чего возникают кожные заболевания, проявляющиеся в виде раздражений и зуда. Водопроводные трубы при этом покрываются налетом.
3. Железо – первые признаки его наличия проявляются в изменении вкусовых качеств воды. Железо не появляется в чистом виде, а лишь в составе других компонентов вроде сульфатов, хлоридов, высокодисперсной взвеси, гидрокарбонатов и пр. Жидкость обычно приобретает красноватый оттенок, повышается вероятность засорения труб. Больше всего от употребления такой воды страдают печень и почки.
4. Перманганатная окисляемость — выражается в виде соотношения уровня пермангантных ионов и кислорода. Превышение нормы в 2-5 мг О2/л может повлечь за собой сбои в иммунной, нервной, репродуктивной системе, а также проблемы с почками и печенью. Именно поэтому рекомендуется подвергать водопроводную воду термической обработке перед употреблением.
5. Тяжелые металлы – даже небольшое содержание любого компонента, входящего в данную группу, способно вызвать тяжелейшие патологии. Например, ртуть и свинец негативно влияют на нервную и кровеносную систему, цинк – на двигательный аппарат, хром – на почки, медь – на пищеварительную систему и пр.

В малых количествах ни одно из перечисленных веществ неопасно. Однако регулярное потребление непригодной для питья воды имеет накопительный эффект, и болезни проявятся спустя несколько лет. Чтобы удостовериться в качестве питьевой воды, стоит обратиться в лабораторию и произвести анализ. Ведь вода является неотъемлемой частью жизни человека, и мы должны быть уверены в отсутствии в ней потенциально опасных веществ.

vtorothodi.ru

Почему нужен химический анализ воды из системы водоснабжения и где его сделать?

Чтобы не морочить себе голову информацией, совершенно лишней для рядового потребителя воды, нужно просто уяснить: любая вода – из подземных ли, из наземных ли источников – требует очистки (увы, из центрального водопровода часто тоже).

Чтобы определиться с методами очистки и с системой очистки воды, до какой степени вода чистая или жёсткая, необходимо сделать полный химический анализ.

После того как вы провели в дом воду, не зависимо от того, из центрального водопровода она или из скважины, необходимо набрать, минимум, 1.5-литровую бутылку воды и отнести в СЭС на химический анализ. Такую услугу могут оказывать также организации, занимающиеся бурением скважин.

Только когда пробурили скважину, сразу эту воду не нужно нести на анализ, пусть скважина проработает пару недель. Только после этого стОит нести образцы воды на анализ в СЭС.

На рисунке ниже приведены показатели норм воды по стандартам родным, западным и всемирным (правые три колонки таблицы) (для увеличения кликнуть на рисунке левой кнопкой мыши):

А то, что левее названных трёх колонок – это конкретный результат анализа воды из конкретного источника. Красным отмечены значения, не соответствующие нормам. По этим значениям и нужно будет подбирать методы очистки воды из вашего источника, то есть подбирать конкретный фильтр для водопровода.

К воде из частного источника нужно быть особенно внимательным – за качество такой воды несёте ответственность только вы сами. Колодезную воду нужно проверять на наличие гербицидов, инсектицидов. Сделать это нужно сразу после въёзда в дом (т. е., допустим, что источник на участке уже имелся), а затем ранней весной и осенью. Это для выявления кишечных бактерий и нитратов. И далее раз в год для оценки РН, содержания свинца и растворённых веществ. За анализом воды нужно обращаться в СЭС, там сделают полный анализ воды.

Для многоквартирных городских домов можно запросить потребительский отчёт в своём районе проживания. Муниципалитеты должны (да? да уж…) отправлять подобные сведения жильцам раз в год. Этот документ поможет определить качество воды, поступающей в ваш дом. Для скважин на частном участке никаких отчётов нет, там всё на ваш страх и риск.

Как определить качество воды без лаборатории?

Вопрос вполне естественный: не думаю, что найдётся много людей, обожающих таскаться по инстанциям… Так можно ли узнать качество воды из своего источника без лабораторных исследований? В некоторой степени можно.

По каким параметрам определять качество воды?

Чтобы понять, как определить качество воды, нужно, прежде всего, знать, что именно определять. Так вот, качество воды определяется по трём параметрам:

1. Жёсткость (присутствие в воде солей жёсткости).
2. Органолептические показатели (прозрачность, запах и т. п.).
3. РН – кислотно-щелочной показатель.

Определение жёсткости воды без лаборатории

Жёсткая ли вода, можно понять по тому, как пенится мыло: в воде с низкой жёсткостью мыло пенится очень хорошо. Второй признак жёсткости воды – появление отложений на поверхности водонагревательных приборов, в частности, в чайнике. На вкус жёсткая вода имеет горьковатый привкус… ну, это доступно для людей с достаточно высокой чувствительностью к вкусовым ощущениям. Конечно, перечисленные способы дают лишь поверхностное представление о жёсткости воды.

Для более точной проверки можно воспользоваться индикаторами жёсткости. Приобрести их можно в магазинах, торгующих товарами для лабораторий, больниц, школ, ВУЗов, а также в зоомагазинах.

Есть ещё специальные составы для проб воды:

Есть ещё TDS-метр – портативный прибор, работающий от батарейки:

Пользоваться им очень просто: наливаем воду в стакан и опускаем туда же прибор, сняв сперва защитный колпачок с электродов, на шкале смотрим показания.

Определение органолептических свойств воды без лаборатории

Органолептические свойства определить быстро можно по запаху и мутности. Налейте воду из своего источника в прозрачную посудину и рассмотрите на свет:

Прозрачная она или мутная? Есть ли там осадок или нет (для этого нужно дать воде постоять пару часов)? Есть ли запах? Для водопровода централизованного «нормально» запах хлора. Но любой другой запах является сигналом, что воду нужно проверять более тщательно и в лаборатории.

Как определить PH (кислотно-щелочной показатель воды) без лаборатории?

Быстро и дешево (хотя и не очень точно) можно определить PH специальными индикаторами. Для этого нужны: исследуемая вода и растворы индикаторов (лакмуса и фенолфталеина). Индикатор добавляется в ёмкость с водой, после чего следим за изменениями цвета. Лакмус в кислой среде принимает красный цвет. Фенолфталеин в щелочной – малиновый. Окраска не изменилась – значит, водородный её показатель близок к нейтральному. Вообще, в комплекте с индикаторными наборами для определения PH воды есть цветовые шкалы, сравнивая с которыми цвет воды, можно определить и её PH:

Точнее кислотно-щелочной показатель воды можно узнать при помощи PH-метра:

Это специальные приборы, принцип действия которых основан на измерение ЭДС (электродвижущей силы), возникающей при погружении в исследуемый раствор двух электродов. Просто наливаем воду в стеклянную посудину и опускаем туда прибор, как показано на фото. Посудина должна быть сама чистая, дабы не возникало погрешностей. Купить PH-метр вполне доступно, цены на них невелики.

Вот так можно узнать качество воды самостоятельно в домашних условиях. Однако помним, что такие способы дают лишь поверхностное представление. И если у вас есть подозрения, что вода низкого качества, то лучше не полениться и заказать подробный её анализ. Ну а теперь переходим к методам очистки воды.

анализ качества воды

vodoprovod-doma.ru

Когда необходимо сдать питьевую воду на химический анализ? Основные показатели качества воды

Чистая питьевая вода – залог здоровья человека и его отличного самочувствия. Чтобы понять, является она такой или нет, обращайтесь в специализированные инстанции, которые проводят анализ качества жидкости и ее соответствия нормативным стандартам, принятым на сегодняшний день. При выполнении анализа учитываются бактериологические, химические и физические показатели.

Причины исследования качества воды

Проводить химический анализ по закону обязаны различные организации и предприятия при выполнении определенных работ – например, возведении моста через реку. Обязаны соблюдать требования к химсоставу предприятия, которые осуществляют выпуск бутилированной воды. Частные лица заказывают проведение анализа для:

• оценки качества питьевой воды из водопровода, скважин, родников;
• подтверждения качества бутилированной воды;
• подбора фильтра для воды, оценки его эффективности;
• контроля качества воды в бассейнах;
• оценки качества жидкости, используемой для полива растений;
• контроля среды в аквариуме;
• пр.

Термины в анализах воды

Физические характеристики:

• запах;
• мутность;
• цветность;
• привкус;
• пенистость;
• температура.

Химические показатели:

• щелочность;
• жесткость;
• содержание ионов;
• водородный фактор;
• минерализация.

Бактериологические параметры жидкости:

• степень загрязненности источника кишечной палочкой;
• наличие радиоактивных, токсичных элементов;
• бактериальная зараженность.

Рассмотрим данные характеристики подробнее.

Органические и неорганические составляющие воды, эпидемические показатели: что нужно знать

Цветность – показатель, который всегда должен учитываться при анализе воды. Он обуславливает присутствие железа и включений других металлов в виде коррозионных продуктов. Цветность является косвенной характеристикой присутствия в жидкости растворенной органики, зависит от загрязненности источника стоками промышленной категории, определяется путем сравнения образцов с эталонными. Максимально допустимый показатель составляет 20°.

Мутность зависит от наличия мелкодисперсных взвесей нерастворенных частиц. Выражается она в:

• наличии осадка;
• взвешенных, грубодисперсных примесях, определяемых в ходе фильтрации;
• степени прозрачности.

Можно определять мутность фотометрическим путем – то есть по качеству проходящего через толщу жидкости светового луча.

Запах зависит от присутствия в воде пахнущих веществ, которые попадают в нее из стоков. Практически все органические жидкие вещества передают воде специфический аромат растворенных в ней газов, органики, минеральных солей. Запахи делятся на природные (гнилостные, болотные, серные) и искусственные (фенольные, нефтяные, пр.).

Вкус воды может быть соленым, кислым, сладким или горьким, все остальные «нотки» относятся уже к привкусам – например, хлорные, аммиачные, металлические, сладковатые, пр. Оценка привкуса и запаха производится по пятибалльной шкале.

Химические показатели, степень загрязненности зависят от глубины забора водных масс, просачивания в стоки различных веществ (отбросы предприятий, свалки, выгребные ямы и т.д.). Анализ проводить нужно обязательно, поскольку загрязнению подвергаются даже артезианские скважины с низким давлением, а что уже говорить о колодцах.

Жесткость характеризуется наличием в жидкости элементов кальция и магния, которые со временем превращаются в нерастворимые соли. Итог – образование накипи, отложений на внутренних поверхностях емкостей, котлов, рабочих узлах бытовой техники.

Сухой осадок указывает на степень концентрации органических элементов, а также растворенных неорганических солей. Его высокое содержание приводит к нарушению солевого баланса организма человека.

Водородный фактор рН характеризуется щелочным и кислотным фоном жидкости. Изменение фактора указывает на нарушения в технологиях водоподготовки. Норма – 6-9 единиц.

Влияние различных веществ на качество воды

Некоторые компоненты ухудшают пищевые качества воды, а также являются потенциально опасными для здоровья человека. Рассмотрим основные:

1. Железо в составе сульфатов, гидрокарбонатов, органических соединений, хлоридов. Может оно присутствовать и в виде высокодисперсных взвесей, придающих жидкости коричневый с красным оттенком цвет, снижающий вкусовые качества. Из-за высокой концентрации железа в воде начинают развиваться железобактерии, образуются засоры труб. Максимально допустимая концентрация железа по нормам составляет 0,3 мг/л.
2. Марганец – главная причина генетических мутаций. Элемент оказывает негативное влияние на вкусовые характеристики жидкости, после стирки на белье появляются характерные пятна и разводы, на сантехнике образуется осадок. Максимальная концентрация согласно нормативам – 0,1 мг/л.
3. Катионы марганца и кальция повышают жесткость воды. Для измерения их содержания обычно используется такой показатель как мг-экв/л. Пороговые значения находятся на отметке 3-3.5 мг-экв/л, при более высоком содержании катионов накапливается осадок на сантехническом оборудовании, нагревательных элементах бытовых приборов. Для здоровья человека жесткая вода очень вредна.
4. Перманганатная окисляемость указывает на количественное содержание кислорода к концентрации иона перманганата, который принимает участие в процессах окисления воды. Предельно допустимое значение составляет 5 мг О2/л. При высоких показателях перманганатной окисляемости страдают почки и печень, репродуктивная функция, иммунная, нервная системы человека. Не рекомендуют употреблять воду без обработки при значении перманганатной окисляемости выше 2 мг О2/л.
5. Сульфиды – благодаря им жидкость приобретает посторонние неприятные ароматы, а трубы начинают ржаветь. Именно сульфиды являются токсичными компонентами, вызывающими кожные аллергические реакции.
6. Фториды – их концентрация не должна составлять более 1,5 мг/л. Обратите внимание, что полностью лишенная фтора вода также не полезна.

Перечисленные компоненты к сильно токсичным не относятся и отравлений не вызывают, но их постоянное употребление в пищу (даже в малых дозах) наносит непоправимый вред здоровью и приводит к хронической интоксикации.

Разновидности анализов воды. Как читать результаты

Определение токсичных соединений, содержащихся в сравнительно небольших количествах, становится с каждым годом все более сложным и затратным. Определенные вещества в воде присутствовать могут, но строго в установленных количествах. Важно контролировать как структурный состав жидкости, так и ее функциональные интегральные характеристики.

Метрологические приборы позволяют определять только основные химические показатели, для проверки бактериального состава образцы отправляются в лаборатории. В зависимости от глубины проверки данных, анализы делятся на полные химические, сокращенные, направленные на определение некоторых составляющих. В большинстве случаев сокращенного анализа достаточно, но в целях определения полного набора компонентов требуется выполнение более глубокой проверки.

При анализе результатов нужно учитывать все показатели и сравнивать данные анализа с полученными характеристиками. Для каждого элемента есть предельно допустимая концентрация – она не должна быть превышена.

Виды и методы проведения анализа воды на качество

Рассмотрим основные способы, используемые для проверки качества воды.

Органолептическое исследование

Метод позволяет оценивать те качества, которые доступные органам чувств. Органолептическое исследование предполагает оценку цветности, прозрачности, аромата и вкуса воды.

Физико-химические тексты

Анализ воды на физико-химические показатели учитывает:

• жесткость;
• минерализацию;
• щелочность;
• окисляемость.

Микробиологическая и паразитологическая проверка

Методика позволяет определять наличие в воде паразитов и бактерий, среди которых могут присутствовать болезнетворные микроорганизмы. Обычно подсчитывается количество организмов на 1 мл жидкости

Химические исследования воды: как и зачем проводятся

При анализе химического состава определяется наличие и количество органических, неорганических включений – к ним относят сложные органические вещества, металлы, нефтепродукты, ПАВы и так далее. Под сложными органическими веществами подразумеваются акриламиды, стиролы, фенолы, винилхлориды, тетрахлорид углероды, диоксины.

Определение содержания радионуклидов

Анализ на альфа- и бета-частицы, радий проводится в целях определения радиационной безопасности жидкости. Определение содержания радионуклидов – основа для снижения дозовых нагрузок на организм. Вместе с результатами по комплексному анализу заказчик обычно получает также рекомендации, которые помогут ему улучшить качество воды.

Экспресс анализ питьевой воды – что это такое?

Экспресс-анализы используются в целях ускорения процедуры проверки и снижения ее стоимости. Они позволяют анализировать такие показатели как:

• биохимическое потребление кислорода;
• число адсорбируемых либо экстрагируемых галогенов органического происхождения;
• кислотно-щелочной баланс;
• органолептические свойства воды.

Экспресс-анализ позволяет сокращать потребность в сложном оборудовании и реактивам. Важно! Высокое качество исследования поверхностная проверка гарантировать не может.

Сенсоры

Все чаще в последние годы для проверки состава воды используются сенсоры – чувствительные элементы, которые являются основой большинства многокомпонентных анализаторов и экспрессных тест-систем. Они эффективно определяют содержание ферментов антропогенного происхождения, а также патогенную микрофлору.

Биотестирование

Биотестирование – передовая методика определения токсичности химического вещества на биоценоз или водные организмы. Оценочные критерии – выживаемость и активность микроорганизмов, скорость их размножения, пр. Для получения корректных результатов биотестирования нужны соответствующие показатели температуры, освещенности, состава, кислотности и так далее.

Существует множество других быстрых способов определения качества питьевой воды – например, на вкус или используя другие органы чувств. Но вы должны понимать, что подобная оценка является очень субъективной, поэтому ставку следует делать на лабораторные исследования.

global-aqua.ru

Назначение анализа воды

Исследования помогают установить химический состав и свойства воды и выявить концентрацию всех вредных примесей. Это необходимо для обеспечения любого объекта строительства качественной питьевой водой, а также для расчетов и выбора подходящего очистительного и распределительного оборудования. От состава и свойств воды зависит расчетный срок службы прокладываемых коммуникаций и здоровье людей, использующих ее для питьевых или бытовых нужд. Именно по этой причине одним из основных этапов геоизысканий является обязательное проведение различных анализов воды из скважины, которое назначается застройщиками любых объектов, в том числе и промышленных.

При этом стоит учесть, что подобные лабораторные исследования рекомендуется проводить систематически, так как химический состав воды подвержен изменениям под действием внешней среды.
Выделяют 3 основных вида показателей:

• Физические показатели, которые позволяют оценить основные свойства воды, а именно ее вкус, цвет, мутность, температурные данные, запах и информацию о взвешенных частицах в составе.
• Химические показатели. Они позволяют охарактеризовать состав воды за счет оценки концентрации основных ионов. Также в процессе исследования определяют основные показатели жесткости, уровень pH, число общей минерализации и содержание отдельных ионов, отвечающих за качество воды, фтора, железа, калия и т. д. Стоит отметить, что избыток железа влияет на цвет воды и вызывает образование осадка в трубах, который может негативно влиять на сантехническое оборудование и трубы. В то время как избыток меди влияет на вкусовые качества.
• Бактериологические показатели также отвечают за качество воды и позволяют своевременно определить заражение различными микроорганизмами. Чаще всего бактерии попадают в жидкость под воздействием внешних факторов и человеческой жизнедеятельности. Например, заражение может произойти при попадании сточных вод, при контакте воды с животными и при загрязнении различными промышленными отходами.

Показатели качества воды определяются:

• химическим анализом;
• органолептическим исследованием, в результате которого определяется жесткость и наличие железа;
• токсическим анализом, направленным на определение наличия опасных веществ;
• микробиологическим исследованием, позволяющим определить содержание бактерий в скважине, водоеме или колодце.

Результаты проверки указывают на количество определенных веществ в разных единицах измерения. При знании норм можно самостоятельно оценить основные показатели. Если все в норме, то жидкость можно считать чистой и пригодной к использованию. В противном случае нужно проводить дополнительную фильтрацию. Обычно в результатах указывают предельно допустимую концентрацию (ПДК) примесей. Этот показатель говорит, что количество определенного вещества не несет негативного воздействия. ПДК прописываются в нормативных документах.

Химический анализ воды

Исследование производят для установления точного химического состава воды, а также для оценки основных свойств. Характер исследования может отличаться в зависимости от поставленных задач. Химический анализ воды подразделяют на общий и специальный. Во время общего анализа воды определяется ее общая характеристика, необходимая для ее классификации, а также для получения информации о содержании отдельных солей и ионов. Данные результаты имеют широкое назначение.

Согласно СанПиН 2.1.4.559-96, на сегодняшний день в результате исследования воды обязательно устанавливают концентрацию ионов кальция, магния, натрия, которые наряду с другими составляют основу шестикомпонентного анализа, также позволяющего определить содержание железа и уровень pH. Исследование не включает в себя определение газового состава.

Краткое описание основных исследуемых в процессе химического анализа показателей:

• Водородный коэффициент (pH) зависит от концентрации ионов.
• Жесткость воды определяют исходя из концентрации в ней солей кальция и магния.
• Щелочность базируется содержанием гидроксидов, анионов слабых кислот, бикарбонатов и карбонатов.
• Хлориды связаны с присутствием в жидкости обычной соли. При наличии с хлоридами азотсодержащих веществ есть угроза загрязнения централизованного водоснабжения бытовыми отходами.
• Сульфаты могут вызывать проблемы пищеварительной системы.
• Элементы, содержащие азот, показывают присутствие в жидкости животной органики. К ним относится аммиак, нитриты, нитраты.
• Фтор и йод. Оба вещества несут негативные последствия как при избытке, так и при дефиците. Первое вещество может вызвать рахит, заболевания зубов и крови. Второе – проблемы щитовидной железы.
• Железо в составе воды может находиться в растворенном, нерастворенном, коллоидном состоянии, а также в виде органических примесей и бактерий.
• Марганец вместе с железом оставляют желтые потеки труб, аналогичные следы остаются и на чистом белье, а также вызывают характерный привкус. Это пагубно действует на печень.
• Сероводород можно встретить в подземных водах, проводя анализ колодезной воды. Вещество относится к ядам, серьезно влияющим на здоровье людей. В воде, используемой для бытовых и питьевых нужд, присутствие сероводорода крайне опасно и запрещено.
• Хлор – наиболее распространенное средство санитарной обработки водопроводной воды. Вещество оказывает пагубное воздействие на организм и является одной из причин генетических мутаций, тяжелых отравлений, онкологических болезней. Однако в воде часто наблюдается остаточный хлор, используемый для ее обеззараживания, в безопасной концентрации.
• Натрий и калий – следствие растворения коренных пород.

Специальный химический анализ

Среди специальных анализов подземных вод важное место занимают:

• Санитарный, направленный на определения уровня жесткости и кислотности, содержания солей и ионов NH4, NO2, NO3. Анализ выявляют в целях определения пригодности воды для питья и бытового использования и уровня ее загрязненности.
• Бальнеологический анализ – кроме главных ионов, позволяет выявить уровень газовых компонентов, радиоактивность, число сульфатов, железо, мышьяк, литий и ряд иных показателей качества. Он считается наиболее полным и применяется для нормирования целебных источников минеральной воды, установленных требованиям ГОСТ Р 54316-2011, расположенных , например, в Карловых Варах, Ессентуках, Железноводске, Трускавце.
• Технический анализ производят для того, чтобы оценить коррозионные и агрессивные свойства воды, а также определить ее пригодность для использования в нефтедобыче, для питания паровых котельных установок или в иной технической сфере.
• Поисковый анализ питьевой воды используют наряду с техническим анализом для поиска агрессивных примесей и оценки способов ее дальнейшего использования.

Анализы воды из скважины проводят как в стационарных лабораторных условиях, так и с использованием полевых лабораторных установок непосредственно на объекте строительства. В полевых условиях часто используют исследовательские лаборатории и передвижные конструкции для анализа, разработанные учеными А. А. Резниковым (ПЛАВ), И. Ю. Соколовой и другими. Данный вид оборудования обычно состоит из упакованных смонтированных комплектов оборудования, посуды и реактивов, которые предназначены для исследований объемным, колориметрическим и нефелометрическим методами.

Химическая экспертиза воды имеет широкий спектр действия и применяется для:

• анализа питьевой воды;
• определения чистоты промышленных источников;
• подбора фильтров на производстве.

Для точности результатов рекомендуют соблюдать следующие требования:

• Емкость для пробы воды на анализ должна быть стерильной. Объем тары – 500 гр. Простерилизовать посуду может лаборатория, проводящая исследование, но процедуру несложно провести и дома. Для этой цели пробирку необходимо простерилизовать кипятком или паром. Также можно подержать емкость 10-15 мин в духовке или над открытым огнем.
• Перед забором нужно продезинфицировать кран открытым пламенем и обтереть спиртом. После этих манипуляций нужно спустить воду на полной мощности в течение 5-7 мин. Запрещается притрагиваться к крышке и горловине тары.
• Жидкость необходимо оградить от тепла и прямых солнечных лучей, так как такое воздействие способно нарушить качество, и результаты будут недостоверными. Лучше во время перевозки поместить пробирку в холодное место.
• Образец нужно передать в лабораторию и приступить к определениям максимум через 3 часа после забора.

К образцу прилагают документацию, содержащую информацию о виде источника (колодец, скважина, природный водоем и т. д.), место пробы, правильную дату и время забора, а также точный юридический адрес источника.

 

Изображение результатов химического анализа

Качество воды из скважины и ее состав можно определить несколькими методиками. Каждая из них устанавливает определенный показатель. Химический состав воды из скважины, водоема или колодца обычно изображают в ионной, процент-эквивалентной или эквивалентной форме. Ионная форма позволяет выразить химический состав питьевой воды в виде отдельных ионов, содержащихся в ней. Они выражаются в миллиграммах (мг) или же в граммах (гр), изредка данные могут быть предоставлены как отношение к массе и объему исследуемой жидкости.

 

 

Сегодня все сертифицированные лаборатории, куда доставляются пробы, предоставляют результаты гидрохимических исследований в ионной форме, которая является основным изображением состава воды. Ионная форма считается основной и используется для дальнейших переходов. Если надо выполнить перевод результатов, изображенных в виде отношения к единице объема, к составу, отнесенному к единице массы, количество отдельных ионов нужно поделить на плотность, а в случае обратного перехода — помножить.

Эквивалентная форма изображения результатов и получила значительное распространение. Она дает развернутое представление о свойствах воды, позволяет определить содержание ионов и установить происхождение вод. Форма используется в аналитических целях и позволяет контролировать результаты.

 

Эквивалент иона представляет собой частное от деления ионной массы на валентность иона. В качестве примера можно рассмотреть содержание иона натрия в эквивалентном виде иона: Na+ = 23/1, а эквивалент иона С = 35,5/1, из этого следует вывод, что на 23 единицы массы иона Na+ приходится 35,5 единицы иона, выраженных в эквивалентах. Исходя из этого, нужно отметить, что для перехода от ионной формы к эквивалентному изображению результатов нужно разделить количество иона, выраженное в миллиграммах (мг) или граммах (гр), на величину эквивалента иона.

 

 

Процент-эквивалентная форма позволяет более наглядно показать ионно-солевой состав, соотношение между ионами, а также определяет черты сходства вод с различной величиной минерализации, что делает данную форму наиболее распространенной. Но изображение содержания солей в составе исследуемых жидкостей только в одной из вышеперечисленных форм не дает возможности установить абсолютное содержание ионов в воде. По этой причине желательно предоставить результаты исследований, изобразив их в эквивалентной и ионной формах.

 

Обозначение	Класс
1К	Чрезвычайно опасный
2К	Высоко опасный
3К	Опасный
4К	Умеренно опасный

Многообразные химические соединения имеют разную степень токсичности и могут негативно влиять на работу органов человеческого организма, а в некоторых случаях становятся причиной летального исхода. Влияние на человеческий организм.

В связи с этим фактом принимают еще один показатель вредности воды – колониеобразующие единицы КОЕ. Показатель КОЕ в воде выявляет единичные микроорганизмы, способные образовывать колонии.

Все предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ, содержащихся в составе воды, нормируются по ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.1074-01. При этом для расшифровки результатов возможно использовать нормативные документы, одобренные Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Результат анализа в обязательном порядке должен содержать информацию о классе опасности каждого из компонентов.

Микробиологический анализ

Широко используют метод микробиологического анализа. Он позволяет установить качество воды из скважины и водопроводной жидкости благодаря способу мембранной фильтрации. Вода пропускается через специальную мембрану с размером сетки 0,65 мкм. Все микроорганизмы остаются на фильтре.

Для каких источников может быть назначен данный вид исследования:

• Централизованный водопровод. Исследование проводят, если имеется информация о вероятном заражении воды.
• Автономные источники, такие как скважины или колодцы. Анализ необходим в обязательном порядке и требует регулярного проведения для своевременной очистки и дезинфекции.
• Жидкости, расфасованные в тару (бутилированная вода), проверяют микробиологическим исследованием для поддержания и повышения качества.
• Стоки рекомендуется исследовать для оценки воздействия человеческой деятельности на внешнюю среду.

Микробиологическое загрязнение обычно происходит из-за воздействия промышленности, фермерских хозяйств и канализационных стоков. Анализ дает возможность своевременно провести мероприятия по очистке и предотвратить негативное воздействие на человека.

Частота проведения исследований

При обустройстве новой скважины микробиологический анализ необходимо выполнить дважды. Первый забор производят сразу после бурения скважины – для определения типа очистного оборудования. После подбора и установки фильтра, а также настройки систем водоподготовки проверка воды на качество нужна для того, чтобы дать оценку эффективности используемого оборудования и определить качество очищенной воды.

Ион	мг/дм³	мг-экв/дм³	%-экв
Са 2+	95.3	4.75	44.86
Mg 2+	42.4	3.48	32.86
К +	15.5	0.4	3.78
Na +	45.1	1.96	18.5
Сумма катионов	198.3	10.59	100
SO 4 2-	18.9	0.39	3.68
Сl  –	3.2	0.09	0.84
HCO 3-	617	10.11	95.48
Сумма анионов	639.1	10.59	100

В дальнейшем в течение первого года работы рекомендуется проводить исследования не реже чем один раз в квартал (3 месяца). В дальнейшем как минимум раз в 12 месяцев. Своевременный контроль качества позволяет снизить риск заболеваемости и смертности, так как состав воды постоянно меняется, просочившиеся загрязненные грунтовые воды могут содержать бактерии и иные вредные примеси. Воду из колодца необходимо проверять бактериологическим методом как минимум 1 раз в 10-12 месяцев.

Показатели	Единицы измерения	Нормативы
Термотолерантные колиформные бактерии	Число бактерий в 100 мл	Отсутствие
Общие колиформные бактерии	Число бактерий в 100 мл	Отсутствие
Общее микробное число	Число образующих колонии бактерий в 1 мл	Не более 50
Колифаги	Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл	Отсутствие
Споры сульфитредуцирующих клостридий	Число спор в 20 мл	Отсутствие
Цисты лямблий	Число цист в 50 л	Отсутствие

Отбор проб воды для микробиологического анализа

Забор пробы на микробиологические исследования имеет ряд отличий от забора для проведения химического исследования. Для получения наиболее точного результата рекомендуется придерживаться следующих требований:

• Использовать для забора только стерильную емкость, такую же как для химического анализа. Обычно объем тары не превышает 0,5 литра. Оптимальным вариантом будет использование емкости, приобретенной в лаборатории, в которой будет проводиться исследование.
• При использовании собственной тары необходимо заранее ее подготовить. Для этого емкость стерилизуют при помощи пара, кипятка или духового шкафа.
• Перед тем как сдать воду на анализ водопроводный кран необходимо обеззаразить спиртом и огнем, так как состав водопроводной воды подвержен изменениям под действием внешних бактерий. Затем нужно спустить воду в течение 5-6 минут, чтобы избавиться от застоявшейся в трубах воды.
• После забора емкость плотно закрывают.
• Запрещено прикасаться к горловине и внутренней стороне крышки емкости.

Необходимо как можно быстрее доставить образец в лабораторию, если нет возможности сделать анализ воды в течение двух часов, пробу помещают в холодильник, где она может сохранить свои свойства на протяжении одного дня. Так же как и образец для химического анализа, пробу для микробиологического исследования в обязательном порядке сопровождает соответствующая документация. Образец для исследования доставляют в лабораторию ближайшего отделения СЭС, где можно сделать развернутый анализ. Для наиболее быстрого получения результатов желательно заранее договориться с выбранной лабораторией.

Показатель	Описание
Общее микробное число	ОМЧ – это количественный показатель, характеризующий степень общего загрязнения воды, который позволяет установить общее количество бактерий в 1 мл пробы. Данный показатель широко используется для оперативного контроля систем водоподготовки и дезинфекции, а также применяется для оценки процессов самоочищения водоемов.
Колиформы	Данную группу микроорганизмов в бытовых условиях часто называют фекальными бактериями. Большинство колиформ постоянно обитает в организме человека и может попасть в воду с продуктами отходов. Представляют собой один из наиболее распространенных микробных индикаторов качества питьевой воды благодаря тому, что легко поддаются обнаружению и количественному подсчету.
Кишечные палочки (E.coli)	Данный микроорганизм является основным возбудителем кишечной инфекции. Показатель используют для оценки свежего фекального загрязнения воды, так как микроорганизмы могут обитать в воде и почве в течение длительного времени.

Критерии, отвечающие за качество воды

Особое место в исследовании должно занимать качество воды, критерии качества воды должны соответствовать нормативным рамкам, установленным действующим ГОСТом. Согласно формулировке ГОСТ 27065-86, под критериями качества воды понимают один или группу характерных признаков, позволяющих дать оценку ее качества. Исходя из предполагаемого назначения скважины, водоема или колодца выделяют несколько критериев, согласно которым производят оценку качества воды, основными из них являются:

• Гигиенический критерий, согласно которому учитывают общую безопасность, в том числе с точки зрения токсикологии, эпидемиологии и радиологии. Также критерий позволяет оценить благоприятные свойства и влияние на организм человека.
• Экологический критерий позволяет оценить воздействие колодца или скважины на окружающую среду и рассчитать ориентировочный срок службы водного объекта.
• Экономический критерий оценивает финансовую прибыльность источника.
• Рыбохозяйственный – дает возможность оценить качество воды различных предприятий рыбного промысла или при выборе воды для аквариумов и рыбных вольеров, что позволяет оценить возможность развития рыб и других водных животных.

Экологическая	Уровень	Уровень	Токсичные элементы
Обстановка	Загрязнения природных сред	Загрязнения	Кс	К ПДК
				Класс опасности
				1.2	3	3, 4
				Источник информации
Относительно удовлетворительная	Допустимый	Минимальный	Менее 4	Менее 1	Менее 1	Менее 1
Напряженная	Умеренно опасный	Низкий (слабый)	4–8	1–1,5	1–2,5	1–5
Критическая	Опасный	Средний	8–16	1,5–2	2,5–5	5–10
Чрезвычайная	Высоко опасный	Высокий (сильный)	16–32	2–3	5–10	10–15
Экологического бедствия	Чрезвычайно опасный	Очень высокий (очень сильный)	Более 32	Более 3	Более 10	Более 15

Основным критерием качества принято считать гигиенический. Показатели этого критерия качества оценивают на всех этапах строительства, а также для определения качества водопроводной и питьевой (в том числе бутилированной) воды.

glaver.ru