Качественный анализ воды

Определение качества воды методами химического анализа.

Опыт № 5 Водородный показатель (рН)

Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Значение рН воды водоемов хозяйственного, питьевого, культурно-бытового назначения регламентируется в пределах 6,5 – 8,5.

Оценивать значение рН можно разными способами.

1. Приближенное значение рН определяется следующим образом.

В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0,1мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора определяют рН:

· Розово – оранжевая – рН около 5

· Светло – желтая – 6

· Зеленовато – голубая – 8

2. Можно определить рН с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнить её окраску со шкалой.

3.Наиболее точно значение рН можно определить на рН – метре или шкале набора Алямовского.

По результатам нашего исследования:

Октябрьский район – рН около 6 – кислая

Ульбинский район – рН около 5- кислая

КШТ рН- около 5- кислая

ВЫВОД: Повышенная кислотность в воде Ульбинского, Октябрьского районов и КШТ свидетельствует о плохом качестве исследуемой воды. Такая вода отрицательно влияет на организм человека, и может вызвать заболевания желудочно-кишечного тракта.

Опыт № 6 Определение хлоридов и сульфатов

Концентрация хлоридов в водоемах – источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л.

Много хлоридов попадает в водоемы со сбросами хозяйственно- бытовых и промышленных сточных вод. Этот показатель весьма важен при оценке санитарного состояния водоема. Таблица №4

Качественное определение хлоридов с приближенной количественной оценкой проводят следующим образом. В пробирку отбирают 5мл исследуемой воды и добавляют 3 капли 10 %-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению (см таблицу).

Определение содержания хлоридов

Содержание хлоридов (х) в мг/л вычисляют по формуле

Где, 1,773 – масса хлорид ионов (мг), эквивалентная 1 мл точно 0,05 н. раствора нитрата серебра; V-объем раствора нитрата серебра, затраченного на титрование, мл.

Для расчета по опыту мы взяли 8мг/л (нитрат серебра)

Х=(1,773*8*1000)/100=141,84мг/л

Вывод: в воде КШТ –сильная муть, около 10-50 мг/л хлоридов; Ульбинский и Октябрьский районы – слабая муть, около 1-10мг/л;

Качественное определение сульфатов с приближенной количественной оценкой проводят так:

В пробирку вносят 10мл исследуемой воды, 0.5 мл соляной кислоты (1:5) и 2мл 5%-ного раствора хлорида бария, перемешивают. По характеру выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути концентрация сульфат ионов менее 5мг/л; при слабой мути, появляющейся не сразу, а через несколько минут – 5-10мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу, после добавления хлорида бария, -10-100мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат –ионов (более 100мг/л).

КШТ – ярко выраженная муть, 10-100мг/л; Ульбинский р-н – слабая муть, 5-10мг/л; Октябрьский район – слабая муть, образующаяся сразу после добавления хлорида бария,10-100мг/л;

ВЫВОД: Значительное превышение ПДК обнаружено в исследуемой воде Октябрьского района и КШТ, что может стать причиной некоторых сердечно-сосудистых заболеваний.

Опыт №7 Обнаружение фосфат – ионов.

Реагент: молибдат аммония (12,5г (NH₄ )₂ МоО₄ растворить в дистиллированной Н₂ О и профильтровать, объем довести дистиллированной водой до 1л); азотная кислота (1:2); хлорид олова.

К 5мл подкисленной пробы воды прибавляют 2,0мл молибдата аммония и по каплям(6капель) вводят раствор хлорида олова. Окраска раствора синяя при концентрации фосфат ионов более 10мг/л, голубая более 1мг/л, бледно-голубая -более 0,01мг/л.

ВЫВОД: В воде Ульбинского района и КШТ окраска раствора бледно-голубая, содержание фосфат- ионов – более 0,01мг/л, Октябрьский район окраска голубая- более 1 мг/л.

Опыт №8 Обнаружение нитрат – ионов.

Реагент: дифениламин (1г (С₆ Н₅ )₂ NH растворить в 100мл H₂ SO₄ )

К 1мл пробы воды по каплям вводят реагент. Бледно- голубое окрашивание наблюдается при концентрации нитрат –ионов более 0,001мг/л, голубое –более 1мг/л, синее- более 100мг/л.

ВЫВОД: концентрация нитрат –ионов со всех трех водозаборов одинаковая, более 0,001мг/л

Качественное и количественное обнаружение катионов тяжелых металлов

Методы анализа: качественный анализ, включающий в себя дробный метод, разработанный Н.А Танаевым .Он открыл ряд новых, оригинальных реакций, позволяющих обнаруживать в растворе какой-либо определенный катион в присутствии большого числа других катионов, не прибегая к их предварительному осаждению. Количественный анализ, включающий атомно-эмиссионный метод, основанный на излучении атомных спектров вещества, возбуждаемых в горячих источниках света, а также сравнение и обобщение информации с литературными источниками.

Опыт №9 Обнаружение ионов свинца ( Pb ²⁺ )

Реагент: хромат калия (10г К₂ СrO₄ растворить в 90мл H₂ O)

В пробирку помещают 5мл пробы воды, прибавляют 1мл раствора реагента. Если выпадает желтый осадок, содержание катионов свинца более 100мг/л; если наблюдается помутнение раствора, концентрация катионов свинца более 20 мл/л, а при опалесценции – 0,1 мг/л [6, c97-98]

ВЫВОД: Самое высокое содержание свинца в воде КШТ более 100мг/л осадок желтого цвета; октябрьский район-помутнение, более 20мг/л; Ульбинский район – опалесценция, 0,1мг/л.

Опыт №10 Обнаружение ионов кальция (Са²⁺ )

Реагенты: оксалат аммония (17,5г (NH₄ )₂ С₂ О₄ растворить в воде и довести до 1л); уксусная кислота (120мл ледяной СН₃ СООН довести дистиллированной водой до 1л).

В 5 мл пробы воды прибавляют 3мл уксусной кислоты, затем вводят 8мл реагента. Если выпадает белый осадок, то концентрация ионов кальция 100мг/л; если раствор мутный – концентрация ионов кальция более 1мг/л, при опалесценции – более0,01мг/л.[6, с128-129]

ВЫВОД: Самое высокое содержание ионов кальция в пробе с Октябрьского района 100мг/л, КШТ и Ульбинский район наблюдается помутнение раствора- концентрация ионов более 1мг/л

Опыт №11 Обнаружение ионов железа ( Fe ²⁺ )

В пробирку помещают 5мл исследуемой пробы воды, добавляют несколько капель K₃ [Fe(CN)₆ ] красная кровяная соль. Окраска раствора приобретает цвет под названием: турбулинская синь[6, c194-195]

ВЫВОД: Самое высокое содержание ионов железа 2 содержится в воде с КШТ, т.к по яркости окраски на первом месте- вода с КШТ, на втором – Ульбинский район, на третьем- Октябрьский район.

Опыт №12 Обнаружение ионов железа ( Fe 3+)

В пробирку помещаем 5мл пробы воды, добавляют несколько капель К₄ [Fe(CN)₆ ] желтая кровяная соль. Окраска раствора приобретает цвет под названием: берлинская лазурь.

ВЫВОД: Самое большое содержание ионов железа3 в воде с Октябрьского района -яркий, насыщенный цвет, в остальных двух пробах окрас менее насыщенный.

Получив результаты эксперимента, мы обратились к альтернативе, т.е возможности замены водопроводной воды талой.

2.2 Структура воды

Молекула воды имеет угловое строение;[1]входящие в ее состав ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два протона, а в вершине — ядро атома кислорода, межьядерные расстояния О—Н близки к 0,1 нм, расстояние между ядрами атомов водорода равно 0,15 нм. Из восьми электронов, составляющих внешний электронный слой атома кислорода в молекуле воды две электронные пары образуют ковалентные связи О—Н, а остальные четыре электрона представляют собой две неподеленных электронных пары.

Атом кислорода в молекуле воды находится в состоянии sp2-гибридизации. Поэтому валентный угол НОН (104,3°) близок к тетраэдрическому (109,5°). Электроны, образующие связи О—Н, смещены к более электроотрицательному атому кислорода. В результате атомы водорода приобретают эффективные положительные заряды, поскольку на них создаются два положительных полюса. Центры отрицательных зарядов неподеленных электронных пар атома кислорода, находящиеся на гибридных – орбиталях, смещены относительно ядра атома и в свою очередь создают два отрицательных полюса.

Молекулярная масса парообразной воды равна 18 ед. Но молекулярная масса жидкой воды, определяемая путем изучения ее растворов в других растворителях, оказывается более, высокой. Это происходит из-за того, что в жидкой воде происходит ассоциация отдельных молекул воды в более сложные агрегаты (кластеры). Такой вывод подтверждается и аномально высокими значениями температур плавления и кипения воды. Ассоциация молекул воды вызвана образованием между ними водородных связей. По своей структуре вода представляет собой иерархию правильных объемных структур, в основе которых лежит кристаллоподобные образования, состоящие из 57 молекул и взаимодействующие друг с другом за счет свободных водородных связей. Это приводит к появлению структур второго порядка в виде шестигранников, состоящих из 912 молекул воды.

Свойства кластеров зависят от того, в каком соотношении выступают на поверхность кислород и водород. Конфигурация элементов воды реагирует на любое внешнее воздействие и примеси, что объясняет чрезвычайно лабильный характер их взаимодействия. В обычной воде совокупность отдельных молекул воды и случайных ассоциатов составляет 60% (деструктурированная вода), а 40% – это кластеры (структурированная вода).

mirznanii.com

Качественная вода

Неважно, как вы решили проверить воду, результаты анализов будут сравниваться с действующими нормативами для данного вида воды. Существует несколько разновидностей воды:

• Питьевая водопроводная
• Питьевая бутилированная
• Очищенная вода (есть несколько видов: дистиллированная, деионизированная, стерильная, питьевая, вода для инъекций)
• Минеральная бутилированная вода
• Сточная вода
• Природные воды суши
• Техническая вода

Для каждого вида воды используются свои регламентирующие документы и свои нормы по предельно-допустимым концентрациям. Поскольку самым важным и чаще всего проверяемым типом воды является питьевая, именно её характеристики качества мы и рассмотрим в нашей статье.

О качестве питьевой воды можно судить по показателям, которые будут сравниваться с нормативами, оговоренными в ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.1074-01. При этом все показатели можно разбить на пять групп:

1. Группа химических характеристик. Здесь определяется концентрация и химический состав жидкости до подачи её в систему водоснабжения. В данную группу относят остаточные включения хлора, серебра и хлороформа.
2. Группа органолептических показателей. Анализ позволяет охарактеризовать вкусовые качества воды, её запах, цвет и мутность.


3. Группа токсикологических характеристик позволяет выявить в воде различные вредные для нашего организма вещества. При этом в минимально допустимых концентрациях они могут быть. В данную группу попадают мышьяк, пестициды, фенолы, алюминий.
4. Группа микробиологических показателей регламентирует присутствие в жидкости вредных микроорганизмов.
5. Группа общих показателей. Сюда относятся вещества, оказывающие влияние на вкусовые, цветовые качества воды, на её запах и прозрачность. Эти вещества позволяют сделать выводы о жёсткости водной среды, её кислотности. В данную группу относятся показатели количества железа, сульфидов, нитратов, марганца, магния и калия, а также определяется остаточное содержание нефтепродуктов.

Особенности и виды проверки

В специальных лабораториях знают, как проверить воду на качество. Для этого могут использоваться разные методики:

• Методика физико-химического анализа даёт представление о жёсткости воды, а также содержанию в ней сухих примесей и веществ органического и неорганического происхождения.
• Паразитарный контроль делается с целью выявления опасных бактерий и простейших.
• Метод исследования на вирусы даёт полное представление о чистоте воды.
• Методика токсикологического исследования даёт полную картину о содержании токсичных веществ (цианидов, пестицидов, ртути и других летучих элементов).
• Методика радиационного анализа позволяет контролировать активность компонентов, а также обнаружить опасные радионуклеидные соединения.

Проверка воды подразумевает три разновидности анализов:

1. Сокращённый анализ даёт представление об основных характеристиках воды: её вкусе, цвете, запахе, мутности, наличии основных химических элементов.
2. Общий химический анализ позволяет провести объективную оценку качества водной среды.
3. Полный углублённый анализ проводится по каждой группе показателей. Здесь выполняется точное тестирование всех показателей, определяется концентрация искомых веществ.

Общий анализ воды

Общий анализ воды позволяет проверить качество жидкости по основным показателям из каждой группы. Это даст представление о качестве жидкости, но не позволит судить о концентрации отдельных веществ, для обнаружения которых необходимо провести углублённое исследование.

Так, в общем анализе воды будут указаны такие характеристики жидкости:

• Органолептические показатели
• Основные химические элементы
• Жёсткость
• Кислотность

Полный анализ воды

При таком анализе воды показатели каждой группы подвергаются углублённому доскональному исследованию, что позволяет вычислить их точную концентрацию. Этот анализ стоит заказать, если вы хотите проверить воду на наличие всех токсичных веществе, химических элементов, патогенных микроорганизмов. Однако его цена будет немаленькая, ведь объём исследования внушительный.

Правила проведения анализов

Для получения достоверных результатов все анализы должны проводиться в определённых условиях, оговоренных в нормативных документах, а именно:

• Температура окружающего воздуха в месте проведения анализов не должна быть ниже 15 градусов и выше 25°С.
• Нормативное атмосферное давление должно быть в пределах от 84 до 106 кПа.
• Влажность в лаборатории также нормируется. Она не должна быть ниже 75 % и выше 85 %.
• При использовании лабораторного оборудования частота тока в сети допускается в пределах 49-51 Гц.
• Нормативное напряжение сети переменного тока должно составлять 210-230 В.

Отбор проб, а также их транспортировка и хранение должны выполняться в соответствии с правилами:

• Для проб воды можно использовать стеклянную или пластиковую тару с герметичными колпачками.
• При необходимости анализ можно отложить на определённый период. В это время пробы должны храниться по всем правилам. Для этого тара с пробами воды консервируется в специальном водном растворе консервирующего вещества. Продолжительность хранения проб не должна превышать двух недель.
• Для выполнения того или иного вида анализов объём пробы воды не должен быть меньше 3-3,5 кубических дециметров.
• В обязательном порядке составляет акт о взятии образцов воды, в котором оговаривается назначение анализа, указываются показатели для проведения проверки. Также в акте должно быть указано место, время и день, когда выполнялся забор жидкости, номер образца и данные о лице, производившем забор пробы.

oskada.ru

Слайд 1

НАУЧНО- ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА Химический анализ воды в системе гидропоники Выполнили ученицы 10 класса: Филатова Владислава, Лучшева Гюльнара

Слайд 2

ЦЕЛЬ РАБОТЫ На основе качественного анализа определить качество воды, используемой для приготовления гидропонного раствора

Слайд 3

Задачи 1. Провести полный качественный анализ водопроводный воды. 2. Сделать вывод о пригодности водопроводной воды для приготовления питательного раствора. 3. Разработать рекомендации по подготовке воды для гидропонного раствора.

Слайд 4

Гипотеза Мы предполагаем, что водопроводная вода не подходит для приготовления питательного раствора в гидропонике

Слайд 5

требования к воде, используемой при гидропонной культивации растений Содержание солей и минеральных веществ в воде должно быть минимальным. Вода должна быть мягкой. Присутствие токсичных примесей недопустимо. Реакция среды должна быть нейтральная или слабокислая.

Слайд 6

Методы исследования Метод химического анализа, включающий определение ионов в воде с помощью качественных реакций

Слайд 7

Исследуемые характеристики Определение p H Наличие в воде катионов железа(III) Катионов свинца Катионов меди Сульфат-ионов Определение соединений антропогенного происхождения

Слайд 8

Определение уровня pH с помощью лаборатории PASCO pH ВОДЫ ДЛЯ ГИДРОПОНИКИ 5,5-6,5 pH ПРОБЫ ВЫШЕ НОРМЫ

Слайд 9

Обнаружение ионов свинца (Pb2+) НАЛИЧИЕ ИОНОВ СВИНЦА ОПРЕДЕЛЯЮТ ПО ВЫПАДЕНИЮ ОСАДКА В ПРОБЕ ВОДЫ ИОНЫ СВИНЦА НЕ ОБНАРУЖЕНЫ

Слайд 10

Обнаружение ионов железа (Fe3+) ПОЯВЛЕНИЕ ЖЕЛТО-РОЗОВОГО ОКРАШИВАНИЯ УКАЗЫВАЕТ НА ПРИСУТСТВИЕ НЕЗНАЧИТЕЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА ИОНОВ ЖЕЛЕЗА

Слайд 11

Обнаружение ионов меди ПОЯВЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОГО СИНЕГО ЦВЕТА СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ О ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ МЕДИ В ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЕ ИОНЫ МЕДИ НЕ ОБНАРУЖЕНЫ

Слайд 12

Обнаружение сульфат-ионов По характеру выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфатов

Слайд 13

Определение соединений антропогенного происхождения В присутствии соединений антропогенного происхождения KM n O 4 будет обесцвечиваться

Слайд 14

Вывод по практической части Водопроводная вода села Икряное мало пригодна для растений, выращиваемых в гидропонике При использовании водопроводной воды необходимо снижение уровня pH Перед приготовлением гидропонного раствора необходима дополнительная очистка воды от антропогенных загрязнителей

Слайд 15

Методы очистки воды Сорбционный метод на активном угле Использование фильтр-кувшинов

Слайд 16

Методы очистки воды Отстаивание воды Дистилляция

Слайд 17

Методы очистки воды Биологическая очистка воды

Слайд 18

Сравнительная характеристика Определяемый компонент Водопроводная вода Очищенная вода pH (норма для гидропонного раствора – 5,5-6,5) 7, 0 – 8,0 7,65 Ионы свинца Не обнаружены Не обнаружены Ионы железа от 0,1до 0,5 мг/л (норма) От 0,1 до 0,5 мг/л (норма) Ионы меди Не обнаружены Не обнаружены Сульфат ионы 10-100 мг/л (норма) 10-100 мг/л (норма) Соединения антропогенного происхождения Обнаружены Не обнаружены

Слайд 19

Выводы по работе Исследуемый образец не соответствует требованиям, предъявляемым к воде, используемой в гидропонике Используемая вода должна быть дополнительно очищена Предложенные методы очистки позволят повысить качество гидропонного раствора

nsportal.ru

Содержание

Согласно СанПиН 2.1.4.1175-02 вода должна соответствовать 16-ти нормативам: делая обычный качественный анализ, проверяют именно эти 16 параметров. Надо понимать, что отклонение хотя бы от одного из допустимых значений делает воду непригодной для употребления. Существует еще расширенный анализ природной воды (проверяют 25 показателей), он необязательный, но дорожащие своим здоровьем и здоровьем близких предпочитают широкое исследование, поскольку колодцы находятся в группе риска по причине малой глубины.

Параметры разделены на три группы:

1. Микробиологические.
2. Органолептические.
3. Химические.

Это три отдельных исследования, проводимых в процессе анализа качества воды.

Микробиологические параметры природной воды ↑

Микробиологические параметры — наличие/отсутствие в воде колиформных бактерий и образующих колонии микробов. Колифаги, бляшкообразующие единицы, общие и термотолерантные колиформные бактерии должны отсутствовать (гепатит А, дизентерия и другие заболевания зачастую возникают из-за плохой воды). Допустимое наличие микробов ничтожно — 100/мл.

Органолептические параметры природной воды ↑

Органолептические параметры воды — это ее качества, воспринимаемые органами чувств (вкус, зрение, осязание, слух): запах, мутность, привкус, цвет.

Если вода стала рыжей, в ней переизбыток железа (как вариант), и это видно невооруженным глазом. Однако до такого состояния лучше не доводить: незначительный окрас может быть глазу не виден, но организм будет получать повышенную дозу железа, причем уже окисленного. То же касается мутности. Запах и привкус — более определяемые параметры.

Запах ↑

Воде придают запах различные жидкие и органические вещества природного и искусственного происхождения. Болотный, гнилостный, серный — природные «ароматы». Источник запаха — продукт жизнедеятельности анаэробных бактерий, обитающих в глиняном осадке на дне колодца. Запах искусственного происхождения создают нефтяные, фенольные, хлорные и другие примеси. Параметр оценивают по пятибалльной шкале. Допустимое значение — максимум 3.

Мутность ↑

Это параметр, зависящий от наличия и количества мелкодисперсных взвесей. Мутность не всегда можно определить визуально (видно, когда содержание нерастворимых частиц в воде уже зашкаливает), но при проведении анализа природной воды ее оценивают по сухому остатку после фильтрации. Еще один метод определения мутности — фотометрия (оценивают качество прошедшего сквозь воду светового луча).

Причина возникновения мутности — повышение концентрации различных примесей: в основном это глина и ил. Для колодезной воды характерно сезонное повышение мутности, когда талые и ливневые воды подмывают грунт. Реже вода мутнеет от повышенного уровня железа и гумуса.

Привкус ↑

Горький, кислый, сладкий, соленый — это вкус. Все остальное — привкусы: аммиачный, металлический, хлорный и прочие. Определяют по наличию примесей (на вкус не пробуют), в том числе и при нагреве (при высоких температурах наблюдают усиление эффекта). В оценке используют пятибалльную шкалу (максимум 3 балла допустимо). Основная причина превышения допустимых значений — промышленные загрязнения.

Цвет ↑

Вода принимает различные оттенки в зависимости от находящихся в ней веществ. Появление коричневатого или желтого оттенка свидетельствует о повышенном содержании железа. Торфяные отложения также окрашивают воду в желтый. Глина придает красноватый оттенок. Ни одна из этих примесей не безопасна, а существует еще множество других. Чтобы выявить причину изменения цвета и принять соответствующие меры (правильно выбрать очистные фильтры), нужно сделать качественный анализ природной воды.

Химические параметры природной воды ↑

Химические параметры показывают не только содержание веществ искусственного происхождения, но и естественного (кальций, магний). Качественный анализ природной воды определяет уровень содержания элементов, концентрацию органических и неорганических веществ. К химическим параметрам относятся:

1. Водородный показатель.
2. Жесткость.
3. Содержание нитратов (NО3).
4. Минерализация воды (общая).
5. Перманганатная окисляемость.
6. Содержание сульфатов (SO4(2-)).
7. Содержание хлоридов (CL(-)).
8. Концентрация органических, неорганических химических веществ.

Жесткость ↑

Жесткой воду делают соли кальция и магния, превращающиеся в нерастворимые под воздействием температур. Жесткость воды — причина образования отложений в трубах и котлах, накипи на стенках бытовых приборов (чайник, стиральная машина, посудомоечная машина и др.). Кальций и магний оказывают влияние на работу сердечно-сосудистой и мочеполовой систем организма человека, поэтому их содержание в воде жестко нормируется.

Сухой осадок ↑

Сухой осадок состоит из органических элементов; растворенных в воде неорганических солей. При контакте с кислородом растворимые соединения окисляются и выпадают в осадок, принимая нерастворимую форму. Основная причина осадка — железо, марганец (их высокое содержание). В процессе качественного анализа воды определяют состав осадка и количественный показатель: он не должен превышать 1500 мг/л.

Водородный показатель ↑

Водородный показатель измеряют в единицах рН (в норме: от 6 до 9). Отклонения свидетельствуют о превышении/недостаточности допустимого содержания щелочей и кислот в воде. При недостаточном уровне рН вода кислотная, при повышенном — щелочная.

Как сделать качественный анализ воды ↑

Качественный анализ воды проводят в специальных лабораториях. Точность анализа зависит не только от реагентов, четкого соблюдения порядка процедуры и лабораторного оснащения, но и от грамотного забора проб. Соблюдайте следующие правила:

• емкость для забора воды нужно простерилизовать;
• объем емкости — минимум 1 л;
• нельзя использовать бутылки из-под сладкой газированной воды (это исказит результаты);
• для проведения микробиологического анализа нужно забрать образец как можно быстрее, чтобы бактерии из воздуха не испортили пробу;
• отобранную воду необходимо доставить в лабораторию в течение суток.

Доводить до ситуации, когда уже можно визуально сделать анализ воды, определив на глаз ее непригодность, не стоит. Даже если отбросить законодательство и все остальные умные тезисы, останутся голые факты:

1. Соли фтора провоцируют развитие флюороза и кариеса.
2. Молибден повышает содержание кислоты в крови, моче.
3. Ртуть поражает ЦНС.
4. Нейротоксический алюминий, с его устойчивой тенденцией к накоплению, поступая в печень и головной мозг, расстраивает их функции.
5. Мышьяк провоцирует развитие онкологических заболеваний.

Каждый элемент, присутствующий в организме — барий, бериллий, железо, марганец, медь и др. — при повышенном содержании в воде превращается в яд. И это лишь безопасные, в принципе, элементы, но ведь есть еще и бактерии, и промышленные загрязнения.

Настоятельно рекомендуем в профилактических целях периодически проводить качественный анализ природный воды, не дожидаясь, когда эта вода заявит о своей непригодности цветом, мутью и отвратительным запахом.

Анализ можно сделать самостоятельно, но он лишь определит наличие примесей, их приблизительную количественную характеристику, но не качественную составляющую. Например, определенное содержание железа неопасно, но ртуть в том же количестве — яд. Отдавать воду на проведение профессионального анализа рекомендуют даже разработчики тестов, показывающих наличие металлов в жидкости.

Видео: анализ воды на тяжелые металлы в домашних условиях ↑

Анализ можно сделать самостоятельно, но он лишь определит наличие примесей, их приблизительную количественную характеристику, но не качественную составляющую.

Например, определенное содержание железа неопасно, но ртуть в том же количестве — яд.

Отдавать воду на проведение профессионального анализа рекомендуют даже разработчики тестов, показывающих наличие металлов в жидкости.

aqua-guru.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