1 9. Принцип отбора проб и основные методы анализа состава воды

Коротка класифікація природних вод.

Всю різноманітність природних вод можна розділити на наступні основні групи: поверхневі води, підземні, а також атмосферні опади. До поверхневих відносяться води відкритих водойм: океанів, морів, рік, озер водосховищ, каналів та ін. їх склад визначається умовами живлення, кліматичними і геоморфологічними факторами (рельєф, форма, розмір водозбірного басейну), грунтово-геологічними умовами (стан ґрунту і порід), а також господарською діяльністю людини (агротехнічні і гідротехнічні споруди, розвиток промисловості і т.д.). До підземних вод відносяться: верховодка, ґрунтові, міжпластові, артезіанські, тріщинні, карстові. Склад підземних вод в основному визначається умовами їх утворення. Розрізняють підземні води, мінеральний склад яких сформувався в процесі вилужнювання гірських порід; води, що потрапили в осадові породи в процесі їх утворення на дні морів і океанів і близькі по складу до вод океанів, та води, які утворилися при переході води з звязаного стану у вільний під впливом високої температури і тиску. До природних вод відносять атмосферні опади, які випадають у вигляді дощу і снігу. Ці води поповнюють запаси поверхневих і підземних вод, а також можуть акумулюватися в штучних збірниках або існуючих резервуарах, які використовуються як джерела водопостачання. Склад цих вод визначається чистотою атмосфери, кількістю опадів і умовами, які супроводжують їх випадання, гідрогеологічними властивостями грунтів басейну збирання води, та способом її збирання, нагромадження і зберігання.

За вмістом солей (г/л) природні води поділяють на сім груп. Більшу частину прісних вод складають гідрокарбонатні води, потім йдуть сульфатні і хлоридні. Що ж стосується солених вод і росолів, то 99% їх належить до класу хлоридних. При цьому солені хлоридні поверхневі води відносяться до натрієвої групи, тобто до вод, що містять кухонну сіль, а підземні хлоридні солені води і росоли - як до натрієвої, так і до кальцієво-магнієвих груп, рідше до калієвої.

Основні показники якості води.

Щоб визначити придатність води для конкретного вроду використання і вибрати метод її очищення, необхідно перш за все вияснити якість води джерела, тобто її властивості, склад і концентрацію домішок. Для визначення показників якості води проводиться її аналіз. Відповідно до властивостей, які визначаються, розрізняють фізичний, хімічний, бактеріологічний і технологічний аналіз води. В результаті аналізу встановлюється степінь і характер забруднення води, степінь її епідемологічних і токсикологічних небезпек. Вода в джерелі може відрізнятися за якістю в залежності від місця відбору і пори року. Тому дуже важливо, щоб дані аналізу відображали якість саме цієї води, яка служить джерелом централізованого або нецентралізованого господарсько-питтєвого водопостачання. Для цього у відповідності з ГОСТ 2761-57 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Правила вьібора й оценка качества" проби з відкритої водойми необхідно відбирати "в місці передбаченого забору води як з поверхні, так і з тої глибини, яка передбачається для майбутнього водозабору, а при існуючому водозаборі — безпосередньо після насосів, повязаних з водопостачанням".

Проби води підземних джерел слід брати з того водоносного горизонту, з якого передбачається в майбутньому водозабір, а при існуючому водозаборі (свердловина, колодязь) — з джерела, яке використовується для водопостачання. Проби води з заново споруджених або довго недіючих свердловин беруть після тривалого очищення до повного освітлення води при продуктивності, яка дорівнює (або дещо більша) запроектованій.

Щоб визначити якість води відкритої водойми і безнапірних підземних (ґрунтових) вод, потрібний не менше ніж; трьохкранний відбір проб (три у весняний, під час повноводдя, три в літній і три в зимовий сезон). З озер і великих водойм необхідно додатково відібрати проби після тривалого шторму, а з русел рік, що впадають в море, відбирають проби також під час наганяння води з моря. Якщо результати аналізів підземних вод не дають стійких показників, взяття проб і аналіз необхідно проводити щомісячно, з квітня по грудень включно. Для напірних (артезіанських) вод достатньо двох проб, взятих не менше ніж через 24 год одна від одної (при попередньому, не менше ніж 24-годинному відкачуванні).

Правильну характеристику води можна одержати тільки в тих випадках, коли проба відібрана з великою точністю. Методи відбору проб на аналіз (ГОСТ 18963-73 і ГОСТ 4979-49) повинні забезпечити максимальне зберігання солевого і газового складу досліджуваної води і гарантувати виключення елементів випадковості у відібраній пробі (забруднення, застійність, тимчасове помутніння і ін.).

Фізичні показники якості води.

До фізичних показників якості води відносяться температура, прозорість і мутність, колірність, запах і смак.

Температура води.

Температура природних вод залежить в першу чергу від їх походження. Води підземних джерел відрізняються постійністю температур, причому з підвищенням глибини їх залягання сезонні коливання температур все більше зменшуються. При глибині свердловин до 200 м температура води звичайно буває 6-10 °С.

Температура вод відкритих водойм має значні сезонні зміни (0,1-30°С). Окрім цієї причини температура на окремих ділянках рік та водосховищ може змінюватися через поступання нагрітих вод від охолодження промислових агрегатів, горячих стічних вод, а також при наявності підземних джерел живлення.

Оптимальною температурою води, що використовується для питтєвих цілей, вважається 7-11 °С. За існуючими санітарними нормами температура води літом в результаті випуску стічних вод не повинна підвищуватися більше ніж на З °С в порівнянні з максимальною температурою води в цей період року. Гранично допустима температура води для технічного

користування зумовлюється технологічними вимогами і економічними міркуваннями.

Прозорість і мутність.

Природні води, особливо поверхневі, рідко бувають прозорими через наявність в них завислих частинок глини, піску, мулу, органічних речовин, фіто- і зоопланктонів і т.п.

Завислі речовини потрапляють у відкриті водойми разом з талими або дощовими водами, а також в результаті розмиву русел рік. У великих водоймах помутніння води відбувається також біля берегів за рахунок змучування осаду з дна внаслідок хвилювання в вітряну погоду.

Концентрація завислих речовин у деяких поверхневих водотоках досягає іноді значних величин (до 3000-10000 мг/л), найчастіше ж їх вміст коливається від 100 до 1500 мг/л. Тільки для деяких рік і водоємів мутність неперевищує 10-15 мг/л навіть в період повноводдя. Мутність води у ріках в різні пори року значно змінюються. Найбільший вміст завислих речовин для рівнинних рік звичайно спостерігається підчас весняного повноводдя, коли надходить поверхневий стік, найменше в зимовий період, коли ріка покрита льодом. Концентрація завислих речовин у гірських ріках збільшується після сильних дощів і в результаті таяння снігу у горах. Характерним представником обох типів рік є Дністер. Ця ріка має два паводки: в квітні — травні причиною паводку є весняне таяння снігу в басейні ріки, в липні — випадання дощів і таяння снігу у горах.

Кількісний вміст завислих домішок у воді визначається ваговим методом. Однак таке визначення вимагає багато часу, тому на практиці частіше всього використовується метод опосередкованої характеристики, а саме: визначення прозорості або мутності.

Прозорість визначається висотою стовпа води, через який ясно видно спеціальний шрифт ("прозорість за шрифтом") або хрест з двох чорних ліній шириною 1 мм, які перетинаються, на білому диску з чотирма крапками у проміжках ("прозорість за хрестом"). Для першого способу потрібний скляний циліндр, градуйована частина якого складає ЗО см, для другого потрібно спеціальне обладнання (висота трубки 3 м і більше), але він більш точний, ніж перший.

Для вмісту завислих речовин менше 3 мг/л визначення прозорості описаними методами стає важким. В цьому випадку визначають мутність води, яка характеризується термінами: прозора, опалесціює, слаба муть, мутна.

Мутність води визначається порівнянням при однаковому освітленні зразка досліджуваної води з таким же об'ємом дистильованої води, штучно замутнена визначеною кількістю стандартного завису (дрібно подрібнений кремнезем), налитими в циліндри однакового об'єму. Мутність дослідженої води вважається рівною мутності води того з порівнювальних циліндрів, вода в якому найбільш близька до досліджуваної, і виражається в міліграмах на літр стандартного завису. Оскільки заготувати і зберігати циліндри з водою стандартної мутності важко, тому замість циліндрів користуються кругом з набором спеціальних скелець, які імітують різну мутність, яка не перевищує, однак, 2 мг/л (мутномір Бейліса). Візульне визначення мутності у мутномірі можна замінити об'єктивним визначенням при допомозі фототіндалеметра (або фотоколориметра при синьому світлофільтрі).

Між вмістом завислих речовин у воді і її мутністю немає прямої залежності, оскільки мутність води залежить не тільки від кількості завислих речовин, але і від спупеня їх дисперсності та форми. Однак таку залежність можна встановити для кожного конкретного випадку шляхом паралельних визначень мутності і концентрації завислих речовин.

Колірність води.

Чиста вода, взята в малому об'ємі, безколірна; в товстому шарі має голубий відтінок. Інші відтінки свідчать про наявність у воді різних розчинених і завислих домішок.

Колірність води зумовлюється присутністю в ній гумусових речовин, масовим розвитком водоростей ("цвітіння" водойм), колоїдними сполуками заліза, а також забарвленими стічними водами. Найчастіше причиною колірності води відкритих водойм є гумусові речовини, які забарвлюють воду у різні відтінки жовтого і бурого кольору. Вміст гумусових речовин у природних водах коливається від декількох до десятків міліграмів віл. Джерела збагачення природних вод гумусовими речовинами дуже різноманітні. Одна частина гумусових речовин попадає у воду ззовні (наприклад, ґрунтовий гумус, який збагачує воду розчинними і колоїдними сполуками); інща утворюється в самих джерелах, правда, у незначних кількостях. При знебарвленні води слід враховувати не тільки величину її кольорності, але і склад зумовлюючих її гумусових речовин, оскільки їх стійкість до дій окислювачів і адсорбентів неоднакова.

При "цвітінні" водойм вода у залежності від виду організмів набуває різних відтінків:

світло-зелений — при масовому розвитку водорослей з групи протококових;

зеленувато-бурий — при розвитку діатомових водорослей; темно-бурий відтінок дає перідінієві смарагдово-зелений — синьо-зелені водорослі.

Колоїдні сполуки заліза надають воді відтінки від жовтуватих до зелених.

Оскільки причини, що зумовлюють колірність води, різноманітні, ефективність знебарвлення її залежить від встановлення природи колірності.

Колірність води виражається у градусах платиново-кобальтової або дихромат-кобальтової шкали. Визначають її колориметричне шляхом порівняння досліджуваної води з шкалою зразків, забарвлених платиново-кобальтовим або дихромат-кобальтовим розчином.

Запах і смак води.

Природна вода може мати смак і запах. Розрізняють чотири смаки води: солений, гіркий, солодкий і кислий. Природні води, що використовуються для водопостачання, мають, як правило, лише солонуватий і гіркуватий присмак. Гіркий смак зумовлений підвищеним вмістом MgSO₄, солений — вмістом NаСl. Кислий смак мають мінеральні води при великому вмісті розчиненої вугільної кислоти. Крім того, вода може мати присмаки, викликані високими концентраціями розчинних солей і які не підпадають під приведену вище класифікацію Так, вміст солей заліза і марганцю, який перевищує нормативи надає воді чорнильний або залізистий присмак, сульфату кальцію — вяжучий присмак.

Запахи води бувають двох видів: природнього і штучного походження. Причиинами запахів природнього походження є хімічний склад домішок води, живі і відмерлі організми, загниваючі рослинні залишки, специфічні органічні сполуки, які виділяються деякими водорослями та мікроорганізмами. Серед запахів цієї групи розрізняють: ароматичний, болотний, гнильний, деревний, земляний, пліснявий, рибний, трав'янистий, невизначений. До цієї групи відноситься і сірководневий запах, що викликається наявністю у воді розчиненого сірководню. Запахи штучного походження, зумовлені домішками деяких промислових стічних вод, називають за речовинами, які їх спричиняють: фенольний, хлорфенольний, нафтовий, смолистий і т.д. Поява у воді запахів природного походження у деяких випадках співпадає з цвітінням водойм, тобто з масовим розвитком завислих водорослей (деяких синьо-зелених, хрізомонад, діатомових і т.д.); у інших випадках вони проявляються пізніше, коли починається розклад відмерлих водорослей; Причиною прояву присмаків і запахів природнього походження може бути також наявність плісені і актіноміцетів (рід променевих грибів). Останні широко розповсюджені в грунтах, звідки мікроорганізми і пахучі продукти їх життєдіяльності вимиваються у водойми.

Характер та інтенсивність запаху і присмаку води визначаються у даний час органоліптично (тобто за допомогою органів чуття). Межа смакових відчуттів людини достатньо висока (наприклад, хлорфенол може бути виявлений при концентрації 0,000 004 мг/л). За принятою методикою присмак і запах води визначається безпосередньою пробою у холодній і підігрітій до 60 °С воді (запахи при цьому посилюються) і оцінюються за п'ятибальною шкалою, якою передбачається характеристика у балах (таблиця 5, Додаток). Вода джерел господарсько-питтєвого постачання має запах не вище 3-4 балів. Для оцінки інтенсивності присмаку і запаху використовується також метод розведення: досліджувану пробу розводять дистильованою водою, яка не має запаху, до тих пір, поки присмак або запах стане невідчутний. В останній час намагаються знайти об'єктивні методи визначення присмаку і запаху з одночасним вилученням речовин, що їх викликають. Одною з таких спроб є посилення слабих концентрацій присмаків і запахів шляхом парової дистиляції.

Хімічний склад води, його значення і спосіб вираження результатів.

Співставлення показників якості води джерела і вимог, які висуває споживач до води, визначає вибір необхідної, економічно доцільної схеми обробки води. Тому аналіз води джерела, тобто визначення складу, концентрації і властивостей компонентів, які містяться у воді/ є першочерговою і надзвичайно відповідальною задачею. Розрізняють хімічний, бактеріологічний і технологічний види аналізу, які відповідають визначуваним властивостям води. У випадку небхідності проводять гідробіологічні і радіологічні дослідження. У залежності від кількості визначуваних компонентів і точності їх визначення хімічний аналіз буває трьох типів: повний, скороченрій і польовий.

Повний аналіз використовується для детальної характеристики води джерела централізованого водопостачання і знову введених в експлуатацію артезіанських свердловин; він проводиться найбільш точними методами в спеціальних лабораторіях. Повним аналізом визначають фізичні властивості, pH, іони СІ^-; SО^2-₄; NO₃^-; НСО₃^-; СО₃^2-; Nа+, К+, Са²+, Мg²+, Fе³+, NH₄+, NО²-; а також СО₂, Н₂S, Н2SіО₃, F, І₂, БПК, розчинений кисень, окислюваність і сухий залишок. Цей аналіз дає можливість (у відкритих водоймах) визначати мінералізацію як за сухим залишком, так і за сумами катіонів й аніонів. За схемою повного аналізу проводяться також бактеріологічні дослідження. Виходячи з місцевих умов, лабораторії водопровідних станцій можуть додатково визначати і інші компоненти: солі важких металів, марганець, фосфати, радіоактивні речовини і т.п. Скорочений аналіз відрізняється від повного відсутністю аналізу на іони Na+ і К+; визначення фтору проводиться при наявності ендемічних захворювань, активного хлору — тільки в хлорованій воді. Польовий аналіз використовується при масових визначеннях для попередньої характеристики джерела води і проводиться у польових умовах, у ряді випадків спрощеними методами. В ньому відсутні визначення іонів Nа+, К+, а також Н₂SiО₃, окислюваності і сухого залишку. У польовому аналізі визначають загальну твердість та О₂.

Результати хімічних аналізів води виражаються.

1. у масових кількостях розчинних речовин віл води, мг/л (для сильно мінералізованих вод — в г/л);

2. в еквівалентних кількостях розчинних речовин віл, води, мг-екв /л

3. в процент-еквівалентах (%-екв).

Перерахунок результатів аналізу води в процент-еквівалентну форму проводяться для співставлення вод різної мінералізації і більш чіткого уявлення про співвідношення між іонами однієї і тієї ж води. Для розрахунку відсодкових еквівалентів приймають суму міліграм-еквівалентів аніонів (або катіонів), які містяться віл води, за 100% і розраховують процент вмісту кожного аніону (або катіону) в міліграм-еквівалентах за відношенням до цієї суми.

Загальний контроль здійснюється і за сухим залишком. Сухий залишок повинен чисельно дорівнювати сумі вагових кількостей всіх розчинних речовин у формі іонів і молекул (крім газів), оскільки при випаровуванні води всі не газоподібні розчинні речовини переходять в сухий залишок. Винятком є тільки іон НСО₃^-, який при випаровуванні води розкладається за рівнянням :

2 НСО₃^-––––> СО₃^– + СО₂ + H₂О.

У формі вуглекислого газу і парів води втрачається, таким чином, половина масової кількості гідрокарбонат іону. Тому у формулу для контролю за сухим залишком підставляється тільки половина вмісту іону НСО₃^-. Оскільки природна вода містить розчинні органічні речовини, що переходять у сухий залишок і не враховуються хімічним аналізом, то експериментальне визначений сухий залишок завжди трохи більший розрахованого. У водах з невеликою окислюваністю це перевищення, як правило, незначне.

Одних даних хімічного аналізу води для проектування водоочисних споруд, як правило, недостатньо, так як цей аналіз не дає уявлення про це, як будуть вести себе ті або інші компоненти води в процесі обробки. Цю задачу виконує технологічний аналіз води, який передбачає визначення коагульованості і знебарвленості води, осаджуваності зависів, здатності до фільтрування, обробку від заліза, здатності до пом’якшення, стабільності води, показника хлорбваності і т.д. Технічний аналіз має суттєве значення, що видно з наступних прикладів:

1) за вмістом заліза, що визначається хімічним аналізом, неможливо встановити форму, в якій воно знаходиться у воді, а отже неможливо вибрати найбільш раціональний спосіб його вилучення. Це досягається технологічним аналізом;

2) проведення пробного коагулювання, пом'ягчення, хлорування і т.д. дає можливість вибрати оптимальні у технологічному відношенні і економічно вигідні дози реагентів для обробки води;

3) вміст завислих речовин у воді не дає уявлевлення про величину частинок і про швидкості їх осідання. Технологічний аналіз визначає величину частинок, процентний вміст окремих фракцій, дає тим самим можливість правильно запроектувати відстійні споруди.

Показники БПК та ХПК.

Вода характеризується біологічною потребою в кисні (БПК), повною біохімічною потребою в кисні (БПКповн) та хімічною потребою в кисні (ХПК).

БПК - кількість кисню, який використовується в біохімічних процесах окислення органічних речовин (за винятком процесів нітрифікації) за певний час (2, 5, 8, 10, 20 діб), мг О₂ на 1 мг речовини.

БПКпоен— повна біохімічна потреба в кисні до початку процесів

нітрифікації (до появи 0,01 мг/л нітратів), мг О₂ на 1 мг речовини.

ХПК — кількість кисню, яка еквівалентна кількості витраченого окисника, що необхідна для окислення всіх відновників, які містяться у воді (визначається біхроматним методом), мг О₂ на 1 мг речовини.

Ці біологічні показники додатково характеризують воду як джерело пиття та середовище існування.

Відбір, консервування та зберігання проб води

Відбір проб води є важливим етапом дослідження води на вміст слідів шкідливих речовин. Правильна оцінка якості води у водоймі чи річці в значній степені залежить від умов відбору, консервування і зберігання проб. До цього слід додати, що помилки зумовлені неправильним відбором проб, виправити практично не можливо. Дані по цих питаннях є в багатьох методичних керівництвах з гідрохімії і аналізу води, а також в окремих монографіях і статтях. За загальними правилами відбору і зберігання проб методи в більшості випадків однакові, однак є і протилежні думки.

Умови і методика відбору проб. Загальні правила відбору.

В багатьох керівництвах з аналізу води вказується, що одержання достовірних результатів аналізу може бути забезпечено тільки шляхом правильного проведення відбору проб. Таким чином, відбір проб води є невід'ємною і важливою частиною її аналізу. Внаслідок цього, відбирати проби повинен кваліфікований спеціаліст, найкраще хімік. Немає сумніву в тому, що вибір місця відбору і безпосередньо сам відбір проби повинні проводити досвідчені, кваліфіковані працівники. Однак при відборі проб з природних водойм і річок (водогонів) необхідно добре обстежити місцевість, врахувати всі особливості річки, водойми та оточуючого ландшафту, що більш коректно проведуть все ж працівники польових спеціальностей (географи, гідрогеологи, геохіміки, гідробіологи і т.д.). Тому повинна бути досягнена попередня домовленість між; дослідниками, відповідальними за проведення аналізу і за інтерпретацію результатів.

Співробітникові, який відбирає проби, повинна бути відомою мета аналізу, а також; місце і час відбору проб. На бланку паспорта на пробу води повинні бути вказані номер проби, число посудин, в які була відібрана дана проба, назва пункту відбору води (свердловина, джерело, колодязь, водойма) а також його номер, адреса, глибина взяття проби (в метрах), умови і методика відбору проби (з допомогою яких пристосувань відібрана проба — пробовідбірник, відро, пляшка і т.д.), температура води в [°С], дата відбору проби, спосіб консервування (тобто заходи, які були вжиті для збереження сольового, речовинного та газового складу), прізвище людини, яка відбирала пробу. В паспорті до проби необхідно вказати степінь прозорості проби при відборі. При дослідженні водойм відмічають пору року, метеорологічні умови в момент взяття проби і в попередній період, водний режим, місце випуску стічних вод або впадання притоків з водою іншого складу, віддаленість берегу від місця відбору проби, глибину водойми в місці відбору проби.

Перед взяттям проби пляшку і пробки слід ретельно вимити (з застосуванням миючих засобів та реактивів в залежності від виду аналізу), а потім не менше 3 раз ополіскують водою, яка відбирається для дослідження, якщо посуд не був сухим (залишки дистильованої води). Проби води

відбирають в поліетиленовий чи скляний посуд. Іноді існує необхідність для різних видів аналізу відбирати воду не тільки в різні посудини, але й в посудини з різного матеріалу при чому очищені з застосуванням різних миючих засобів та реактивів. Дозволяється застосовувати скляні, поліетиленові, гумові та коркові пробки в залежності від виду аналізу. Категорично не допускається закривати дерев'яними, паперовими, кукурудзяними і іншими нестандартними пробками. За виключенням окремих випадків, в бутилі рекомендується залишати невеликий повітр'яний простір.

Паспорт на пробу необхідно прив'язувати ( а не наклеювати) до пляшки. На пляшку ж слід наклеїти етикетку (краще, якщо це буде лейкопластир) з вказанням номеру проби, назва водопункту і дати відбору.

При транспортуванні проби повинні бути добре упаковані, а в зимовий час — утеплені. Умови відбору проб і деталі проведення аналізу дуже різноманітні і залежать від поставлених задач. Оскільки дати рекомендації на всі випадки важко, обмежимося тільки основними приинципами та деякими загальними вказівками.

1. Відібрана для аналізу проба повинна відображати умови і місце її взяття, тобто повинна бутрі представницькою. При відборі представницьких проб враховується багато: специфіка водойми (морфологія, гідрологія, характер водозбору і т.д.), з якою повязаний вибір місця і частота відбору проб, специфіка стану речовин, які визначаються (розчинене, зависле, колоїдне, плівчате і т.д.), від яких залежать фізичні, хімічні і біологічні властивості водного об'єкту.

2. Спосіб відбору проби і її зберігання повинні забезпечити максимальне збереження солевого і газового складу досліджуваної води і гарантувати виключення елементів випадковості у відібраній пробі (забруднення, застійність і т.д.).

3. Об'єм проби повинен бути достатнім і відповідати методиці аналізу. Він залежить від методу аналізу і визначуваного компоненту, від потрібної точності аналізу, від степені мінералізації води.

Вибір місця відбору.

Головною метою аналітичного контролю природних і стічних вод є одержання даних, які дійсно характеризували б об'єкт, що вивчається, умови і місце взяття проб. Тому відібрані для аналізу проби повинні бути перш за все типовими, найбільш представницькими для досліджуваної системи. Концентрації компонентів в багатьох водних системах піддаються сезонним змінам (наприклад, у річках, озерах, водосховищах), можуть значно розрізнятися на різних глибинах, а також на різних ділянках водного об'єкту в залежності від оточуючого ландшафту або в залежності від розташування джерел промислового і сільськогосподарського забруднення. При інших однакових умовах концентрації деяких компонентів на відкритих ділянках і в зарослях водорослей розрізняються дуже суттєво. Слід пам'ятати, що якщо в озерах спостерігається рух води, то концентрації компонентів стоячих і рухомих вод будуть різними; притоки рік та дренажі не завжди повністю змішуються з основним потоком і часто на великій дистанції "сусідствують" один з одним; при досягненні рікою моря склад води в зоні змішування піддається значним змінам в залежності від приливно-відпливних умов, напрямку і швидкості вітру під час змішування вод.

Для вибору місця відбору проб необхідно добре обстежити місцевості. Для характеристики водного об'єкту, за виключенням спеціальних спостережень, не рекомендується проводити відбір проб в місцях, які

— підлягають безпосередньому впливу вод притоків;

— поблизу населених пунктів, якщо біля них в дану водойму вкидаються стічні води;

— біля підприємств, пристаней, бань і т.п.;

— у ділянках слабого водообміну (в застійних ділянках мілководь, рукавів і т.д.).

При виборі місця відбору проб стічних вод необхідно детальне ознайомлення з технологією підприємств, розташування цехів, очисних споруд, систем каналізації та інше.

Види відбору проб води.

Відбір проб в залежності від мети аналізу може бути разовим (нерегулярним) або серійним (регулярним). Перший застосовують дуже рідко, оскільки результати такого аналізу придатні тільки для орієнтовних, найбільш загальних уявлень про якість води. Його застосовують також в тих випадках, коли вимірювані параметри не піддаються великим змінам в часі або/та по глибині і акваторії. Наприклад, при дослідженні глибинних ґрунтових вод з постійною якістю води. Разовий відбір використовують також у випадках добре вивчених раніше водойм з встановленими закономірностями зміни визначуваних компонентів для періодичного контролю за можливими відхиленнями складу води.

Однак найбільш надійна та достовірна інформація про стан водойми і якість її води може бути одержана тільки при серійному (регулярному) відборі проб, коли кожна проба береться в певному зв'язку з рештою проб з врахуванням місця, часу або обох факторів. Серійний відбір проб в порівнянні з разовим дозволяє більш правильно відобразити умови в місцях обстеження водних об'єктів. При цьому велике значення має періодичність досліджень та число відібраних проб. Найбільш розповсюдженими типами серійного відбору проб є: зональний відбір проб, при якому пробу відбирають в різних місцях по течії річок, з різних глибин для наміченого розрізу озера, водосховища і т.д.; відбір проб через певні проміжки часу, який дозволяє слідкувати за зміною якості води в часі (сезони, доби, години) або в залежності від її витрати. Існують й інші, менш розповсюджені типи серійного відбору проб, як, наприклад, "узгоджені проби", які відбирають в різних місцях за течією річки, або стічних вод з врахуванням часу проходження води від одного пункту до іншого.

Види проб.

Розрізняють проби води прості і змішані (усереднені). Прості проби, які одержуються шляхом одноразового відбору в одному пункті водойми всього об'єму необхідної для аналізу води, характеризують склад води в момент відбору в одному місці. Змішані проби, які одержані шляхом об'єднання кількох простих проб, з залежності від принципу їх об'єднання характеризують або середній склад води досліджуваного об'єкту (якщо вони

відібрані одночасно в різних місцях) в певний момент часу, або середній склад води за певний період часу (година, доба і т.д.) в одному місці, або середній склад водного об'єкта з врахуванням і місця і часу. Об'єм змішаної проби повинен бути достатнім для прийнятої методики аналізу. При відборі змішаних проб особливо важливо врахувати характер розподілу і зміни визначуваних компонентів в досліджуваному водному об'єкті. При рівноцінності характеристик всіх точок досліджуваного об'єкту або при постійній витраті води з пункті відбору проб середню пробу одержують змішуванням рівних частин простих проб, які відібрані через рівні проміжки часу. В інших випадках готують середню пропорційну пробу з таким розрахунком, щоб об'єм або число простих проб відповідали місцевим коливанням складу або зміни витрати. При цьому чим менші інтервали між складовими змішаної проби, тим вона є точнішою. Застосування усереднених проб не рекомендується для визначення компонентів, які легко змінюються і вступають в хімічні реакції.

Прилади і пристосування для відбору проб.

Для відбору проб води з озер, водосховищ, ставків та рік використовують спеціальні пробовідбірні пристрої — батометри різних конструкцій. Основною частиною батометра є відкритий з обох сторін циліндр об'ємом 1-3 л. Він є обладнаним зверху і знизу відкидними кришками, які закриваються і керуються пружинним механізмом. Кришки фіксуються з допомогою пружин у відкритому положенні. Після занурення у воду на потрібну глибину з допомогою спускового пристрою (посильного вантажу чи сильного струшування за трос) кришки закривають і посудину з пробою води піднімають на поверхню.

До батометрів ставляться наступні вимоги:

— вода, яка проходить через батометр не повинна в ньому затримуватися;

— батометр повинен закриватися щільно, щоб проба, яка знаходиться в ньому, не змішувалася з водою з інших шарів;

— матеріал пробовідбірника повинен бути хімічно інертним і виключати можливість забруднення проби не тільки певними речовинами, але й речовинами, які заваджають їх визначенню.

Для відбору проб води звичайно використовують пробовідбірники у вигляді пляшок (пляшка Майєра ЛВ-135), перекидувані батометри, автоматичні пробовідбірники, плаваючі самохідні пристрої для відбору проб).

Для взяття проб води з річок, озер та водосховищ найчастіше використовують батометри системи Скадовського-Зернова, Рутнера чи Молчанова. При відборі проб швидкотекучої води або з мілких водойм, коли не можливо використовувати глибинні пробовідбірні пристрої, застосовують горизонтальні батометри, основною відмінністю яких є горизонтальне розташування головної осі приладу. Для відбору проб морської води використовують металеві батометри марки БМ-48. Ці проби досліджують на рН, кисень, лужність, соленість, сірководень, біогенні речовини. Для відбору проб на важкі метали, нафтопродукти, феноли, детергенти застосовують пластмасові батометри великого об'єму (7-10 л.). Для відбору проб морської води на хлорорганічні речовини бажано використовувати скляні батометри Молчанова і тільки в крайніх випадках пластмасові батометри. При відборі проб підземних вод звичайно використовують глибинні пробовідбірники, наприклад системи Фрідінгера, ЛВ-135 (пляшковий), ПВ-70 (поршневий), ПВВ-138 (проточний високонапорний).

При відборі проб з допомогою пробовідбірного пристрою пробу виливають в пляшку через випускний кран або через сифонну трубку (гумовий шланг), яка одягається на випускний кран і встановлюється на дно пляшки.

В більшості випадків можна відібрати пробу безпосередньо в пляшку. Проби води з джерел та відкритих водойм з невеликих глибин (0,5-1,0 м) відбирають пляшкою (банкою) без будь-яких пристосувань; слідкують за тим, щоб в пробу не попали механічні домішки. При важкому доступі до води пляшку прикріплюють до жердини, яка обладнана тримачем, або пляшку з додатковим вантажем занурюють у воду на тросі. Іноді пляшку закривають корком з прив'язаним до нього шнурком, розташовують у футлярі, на дні якого прикріплений вантаж. Футляр обладнується петлею, до якої прив'язують шнур з розміченими відрізками, які вказують на глибину занурення. На бажаній глибині з допомогою прив'язаного до корка шнурка витягують пробку з горла пляшки. Після заповнення пляшки водою (на поверхні води не з'являються бульбашки повітря) її підіймають на поверхню.

Якщо пробу води не можна відібрати банкою (пляшкою) (через мілководність чи недоступність місця відбору проби) у випадку крайньої необхідності пробу відкачують насосом з ручним приводом (наприклад насосом для накачування шин) або з двигуном. Одна трубка пляшки під'єднана до насоса, який відкачує повітря з неї: ствоорюючи вакуум, а по іншій трубці затягується в пляшку (банку) проба води.

При відборі проб з колодязів воду беруть з середньої частини водяного стовпа. Відбір проб з поверхні чи з глибин, які не перевищують 12-15 метрів, можна проводити з допомогою псевдобатометра Верещагіна, який являє собою трьохгорлу склянку. Замість трьохгорлої склянки як псевдобатометр можна використати одногорлу склянку, пропустивши 2 скляні трубки (одна з них закінчується біля дна пляшки, а інша - біля пробки) через гумову пробку. Пляшка з такою насадкою заповнюється водою рівномірно без скаламучування.

На практиці при відборі води з поверхневого шару допускається використання відра. Для відбору проб на соленість, біогенні речовини, детергенти, феноли застосовують емальоване металічне відро, а для відбору проб на важкі метали — поліетиленове відро; проби на сірководень, кисень, рН та лужність відбирають тільки батометром. Відбір проб відром рекомендується проводити з носової частини човна, не чекаючи його повної зупинки.

При відборі підземних вод щоб запобігти переносу забруднень з одного джерела до іншого бажано для кожного джерела мати свій пробовідбірний пристрій. Для одночасного взяття проб з різних глибин водойми раціональним є закріплення кількох пробовідбірників на одному спільному канаті.

Зональне дослідження водоносного горизонту рекомендується проводити при допомозі викачуючого пробовідбірного пристрою (насос з подвійним обтюратором), а при відсутності такого пристрою — з допомогою перфорованих (в нижній частині) труб малого діаметру, які опускають у свердловину на певну глибину, і вакуумного транспортування води з підземних зон.

Відбір проб з рік та струмків.

Усереднену пробу протікаючої води відбирають у місцях найбільш сильної течії, найкраще у фарватері течії. Якщо мета дослідження не вказана, не рекомендується відбір проб стоячої води перед греблею, в загинах, рукавах і т.д.

Для здійснення контролю за санітарним станом водойм проби відбирають у відповідності з існуючими нормативними документами. Згідно цим документам пункти відбору проб пов'язуються з пунктами водокористування, які розташовуються за течією ріки нижче джерела забруднення. До першої категорії водокористування відносять ділянки водойм, які використовують населенням як джерела господарського питтєвого водопостачання або для водопостачання підприємств харчової промисловості. До другої категорії відносяться водойми, що використовуються для купання, спорту, відпочинку, а також водні об'єкти, розміщені в межах населених пунктів. Відбір проб проводять в пункті, розташованому на 1 км вище ближнього за течією пункту водокористування (водозабір питтєвого водопостачання, місця купання, організованого відпочинку, територія населеного пункту). Звичайно проби води відбирають в трьох точках (в фарватері і з обох берегів). В деяких випадрсах (при обмежених технічних можливостях, на невеликих водоймах і т.д.) проби відбирають в одій, двох точках. Так, при централізованому водопостачанні проби відбирають в 5-10 м від берега на глибині 50 см, а при використанні водойми для масового купання — біля берега і в фарватері на глибині 50 см. Пробу води слід брати під поверхнею води, краще у верхній третині глибини (звичайно 20-30 см від поверхні).

Якщо треба відобразити в пробі результати змішування двох потоків або річкової води з стічними водами, пробу відбирають в місці повного змішування. Однак повне змішування проходить дуже повільно і фіксується на відстані сотень метрів або навіть декількох кілометрів від місця злиття потоків в залежності від швидкості течії, рельєфу русла, числа згинів, порогів і т.п. Якщо потрібно встановити різницю в якості проб з різних місць поперечного перетину потоку, то намічають декілька вертикалей, по яких відбирають проби з різних глибин. При такому відборі звичайно вимірюють швидкість течії в окремих пунктах взяття проб. Якщо допускається, що в результаті скидування стічних вод в придонних шарах нагромаджуються осідаючі шкідливі речовини, які можуть бути джерелом вторинного забруднення води, то на відстані 30-50 см від дна відбирають придонні проби.

Кожний відбір проб води з потоку рекомендується доповнювати вимірюванням витрати води по відповідному профілю в даний момент. Тому необхідноно цілеспрямовано вибирати місця для відбору проб поблизу гідрометеорологічного поста або водомірної рейки.

Для одержання надійних результатів рекомендується проводити паралельні дослідження: в кожній точці відбирають 2 проби води.

При дослідженнях якості води поверхневих джерел централізованого питтєвого водопостачання відбирають не менше 12 разових проб в рік, тобто проби беруть кожного місяця. При цьому слід звернути особливу увагу на дані, одержані в найгірших гідрологічних умовах (при найменших витратах вод і період льодостою), коли вплив випуску стічних вод є найбільш вираженим.

Відбір проб з водосховищ, озер і ставків.

На непроточних водоймах та водосховищах створи розміщується звичайно на відстані 1 км з двох сторін від пункту водокористування. Оскільки в озерах, водосховищах і ставках течія сповільнена, якість води може бути неоднорідною в різних ділянках і на різних глибинах. В зв'язку з цим рекомендується проводити зональний відбір проб, тобто відбирати серію проб по створам і глибині і бажано в найбільш короткий проміжок часу. Відбір середніх проб, одержаних змішуванням пропорційних порцій води, взятих в різних місцях водосховища, не рекомендується. При відборі проб стоячої води слід уникати ділянок з густими заростями.

Відбір проб з джерел, колодязів, свердловин і дренажів.

Пробу з штучного водоприймача відбирають під поверхнею води безпосередньо в пляшку пробовідбірним приладом. Якщо джерело має зливну трубку або жолоб, пробу відбирають в посудину з цих пристроїв. Якщо у джерела немає ні водоприймача, ні штучного зливу, то пробу текучої води беруть в пляшку безпосередньо або з допомогою насосу. Деколи джерело слід попередньо почистити, краще за день до відбору проби. Його дно поглиблюють так, щоб можна було вільно занурити посудину.

При відборі проб з колодязів спочатку відкачують з нього воду, слідкуючи за тим, щоб викачана вода стікала достатньо далеко від колодязя. Якщо колодязь на протязі довгого часу експлуатувався мало, відкачування проводять до тих пір, поки викачувана вода не буде мати постійну температуру (тобто приблизно 20 хв). Тільки після цього можна приступати до відбору проб.

Якщо колодязь тривалий час взагалі не експлуатувався, з нього викачують всю воду і після заповнення відбирають пробу. Найкраще це робити літом при сухій погоді, коли витрата води і її обмін максимальний. При відборі проб з колодязя необхідно враховувати всі незвичайні обставини, наприклад давність закінчення побудови або ремонту колодязя, його дезинфекцію і т.д. Воду відкачують стаціонарним або пересувним насосом. Слід пам'ятати про недопустимість відбору проб з свердловин, в яких довго стояла вода або отвір яких було недостатньо щільно закрито. Пробу відбирають не відразу, а після попереднього відкачування води. Після дощу проби відбирають одночасно з відкачкою, щоб встановити дійсно постійну якість води і виявити, чи не забруднюється вона поверхневими водами.

Проби дренажної води відбирають безпосередньо з стоків дренажних труб. При відсутності останніх, там, де вода стікає по дну неглибоких дренажних канавок, використовують чисті (краще глиняні) трубки довжиною біля 1 м, до кінця яких підставляють пробовідбірний пристрій. Якщо в дренажній канаві є приймальний жолобок, проби відбирають за останнім притоком або у водоприймачі, слідкуючи за тим, щоб не проходило забруднення проби з контрольних доріжок.

Відбір проб дощової води, снігу і льоду.

Проби дощової води слід відбирати за допомогою широкої лійки, трубка якої доходить до дна банки для проби. Для визначення середнього складу дощової води її збирають напротязі всього часу поки іде дощ. Для визначення якості чистої дощової води її збирають через декілька хвилин після початку дощу.

Падаючий сніг, як і дощову воду, збирають в лійку або в широку і глибоку кришку, а після цього відтаюють. Проби снігового покриття відбирають в місцях, де він лежить найбільш товстим шаром. Знявши і відкинувши верхній шар, наповнюють снігом широкогорлу банку.

При відборі проб льоду куски, взяті в різних місцях, очищають з всіх сторін на чистій підстилці чистим долотом або ножем. Очищені куски льоду поміщають в чашку, звідки через деякий час перекладають в іншу посудину і також залишають на деякий час. Після цього лід переносять в широкогорлу банку і залишають при кімнатній температурі. Проби з малих кусочків льоду насипають в чисте сито або наповнують ними лійку Бюхнера, ополіскують гарячою дистильованою водою і пересипають в банку для проб. Проби льоду частково беруть з середини куска, частково — з зовнішнього шару. При відборі проб харчового льоду поверхневий шар з кусків не зчищують.

Відбір проб на водопровідних станціях, з мережі та водопровідних кранів.

На водопровідних станціях проби відбирають з вихідної труби насосів або з збірних жолобів. При відборі з резервуарів пробу беруть під поверхнею води. Необхідно мати на увазі, що в резервуарі склад води в різних шарах може бути неоднаковим. З затягуючого або сифонного трубопроводу пробу відкачують в посудину вакуум насосом. У тих місцях водопровідної мережі, де проводиться регулярний відбір проб, рекомендується вмонтувати постійний кран для відбору проб.

Для відбору проб з водопровідного крану на нього надягають гумовий шланг, кінець якого опускають на дно пляшки для проби. Повільно відкривають кран до тих пір, поки вода не потече неперервним струменем товщиною біля 0,5 см. Після наповнення пляшки водою її залишають ще на деякий час під краном, щоб вода перетікала через край до встановлення постійної температури. Для визначення вмісту токсичних речовин (мідь, свинець та інші) в воді, яка довго залишалася в трубопроводі, пробу беруть зразу після відкривання крану.

Відбір проб стічних вод.

Складності пробовідбору води з водосховища або непроточної водойми значно зростають у випадку неперервного випуску у цю водойму виробничих стічних вод з змінним складом. Склад господарсько-фекальних (побутових) стічних вод змінюється в залежності від характеру експлуатації водопроводу та санітарно-гігієнічних пристроїв. При дослідженні цих вод, а також при обстеженні споруд біохімічного очищення слід звертати увагу на можливі коливання складу в залежності від часу доби, характеру господарських робіт, дня тижня, дня чи періоду року (св'яткові дні, період масових відпусток) і т.д.

При відборі виробничих стічних вод в звязку з можливою присутністю в деяких з них токсичних речовин (ціаніди, сірководень і т.д.) повинні бути застосовані відповідні заходи безпеки.

Склад промислових стічних вод залежить від багатьох факторів і перш за все від проведення виробничих процесів. Оскільки вміст в цих водах органічних та неорганічних забрудників може змінюватися за короткі проміжки часу або неперервно, тому одноразового взяття проби води звичайно буває недостатньо. В таких випадках досліджують не разові, а середні змішані проби, які взяті за більш тривалі періоди часу (за годину, зміну, добу). Усереднені проби складають таким чином, щоб кількісне співвідношення компонентів у змішаній пробі відображало середній склад протікаючої води за певний інтервал часу. В залежності від мети дослідження проводять серійний відбір проб за попередньо розробленим планом. Визначають добовий максимум та мінімум кількості стічних вод та добову, тижневу або річну зміну якості води. В міру потреби проводять відбір узгоджених проб в різних місцях течії стічної води. Тривалість проходження стічної води між; окремими місцями відбору визначають розрахунком або з допомогою індикаторних речовин (барвники, мічені атоми, розчини солей і т.д.), досягаючи швидкого та ефективного змішування введеної речовини з водою. Індикатори вводять з таким розрахунком, щоб їх вплив припинився до взяття проби на аналіз.

Для характеристики зміни складу води окремих стічних потоків в різний час доби відбирають разові проби і визначають окремі забруднюючі речовини, які характерні для даної стічної води. Такі проби відбирають через однакові проміжки часу, наприклад через 1-2 години або через кілька хвилин (в залежності від мети дослідження), і зразу ж аналізують.

Місце для відбору проб виробничих стічних вод встановлюють в залежності від того, чи потрібно досліджувати воду після того або іншого технологічного процесу, або є необхідною характеристика води, яка відображає весь процес виробництва в цілому. При скидуванні стічних вод у водойми поряд з дослідженням самих стоків аналізують також воду у водоймі вище і нижче впадіння стоку.

Проби стічних вод, як і проби з протічних водойм, відбирають в місцях найбільш сильної течії. При взятті проби з споруди слід враховувати можливість нерівномірного розподілу домішок по шарам. Якщо вода витікає через отвори або водозлив, пробу можна брати безпосередньо з падаючого струменя. Особливі труднощі звязані з одержанням середніх пропорційних значень, коли забруднююча речовина є присутньою в стічній воді в твердому вигляді або у вигляді іншої рідкої фази. В таких випадках краще відібрати і проаналізувати кожну фазу окремо, а потім розрахувати їх співвідношення.

Короткий огляд сучасних інструментальних методів аналізу води на вміст основних забрудників

Всі найбільш широко застосовувані фізико хімічні методи для аналізу стану об'єктів довкілля були детально розглянуті у лекціях, які стосувалися аналізу повітря, тому зараз тільки нагадаємо ті основні сучасні методи, які звикло використовуються для аналізу основних забрудників води:

• важкі метали —, ААС (атомно-абсорбционная спектрометрия) з графітовою пічкою, іонна-хроматографія (можливо використання фотоколориметрії та хемілюмінісценції, але необхідні відповідні селективні та маскуючі реагенти)

• лужні та лужно-земельні метали (натрій, калій, кальцій) — фотометрія полум'я, потенціометрія з іонселективними електродами, іонна хроматографія.

• неорганічні іони — іонна хроматографія, потенціометрія з іонселективними електродами

• леткі органічні речовини — газо-рідинна хроматографія з капілярними колонками та МС-детектором при підготовці проби методом парофазового аналізу (ПФА) або динамічний ПФА з уловлюванням на концентраційній колонці.

нелеткі органічні речовини

• -термостабільні — капілярна ГРХ(Газо-жидкостная хроматография) з МС-детектором при попередньому концентруванні на сорбенті з подальшою термічною десорбцією

• -термічно нестійкі — ВЕРХ (Высокоэффективная жидкостная хроматография) при попередньому концентруванні на передколонках з оберненою фазою.

• нафтопродукти сумарно — ІЧ-спектроскопія з попередньою рідинною екстракцією тетрахлоридом вуглецю.

• пестициди – МС-детектором, ВЕРХ з УФ-детектором.

Таблица Meоды и средства контроля параметров Воды
Контролируемые параметры	Типовые методы контроля	Применяемые датчики или приборы	Преимущества	Недостатки
1	2	3	4	5
Температура	Прямые методы измерения напряжения, электрического сопротивления, частоты	Термометры сопротивления	Высокая точность, взаимозаменяемость, линейность	Высокая стоимость, большие габариты, низкая чувствительость
		Полупроводниковые термометры поликристаллические на основе кремниевых р-п-переходов	Высокая чувствительность, быстродействие, малые габариты	Нелинейность характеристики, разброс параметров от образца к образцу
		Кварцевые термочувствительные резонаторы	Очень высокая точность (вторичный эталон)	Сложность изготовления, высокая стоимость
Глубина, уровень и расходы воды	Прямые методы измерения напряжения, частоты	Сильфоны с преобразованием механических перемещений в электрический сигнал	Низкая стоимость	Малая чувствительность и точность
		Полупроводниковые тензодатчики на упругой мембране	Малые габариты, высокая чувствительность	Нелинейность характеристики
		Частотные датчики, где изменение давления воды меняет период колебаний резонатора (дюралевая трубка с водой)	Высокая точность и чувствительность	Сложность изготовления, зависимость от температуры
		Акустические манометры (трубчатый резонатор с газом, возбуждаемый магнитоэлектрическим микрофоном)	Очень высокая чувствительность, прямая пропорциональность резонансной частоты измеряемому давлению	Высокая стоимость, необходимость температурных поправок
		Тахометрические расходомеры	Высокая точность, широкий диапазон измерений и из меряемых сред	Зависимость показаний от помех, низкая надежность

1	2	3	4	5
		Электромагнитные расхомеры	Широкий диапазон измерений расхода, линейность, высокое быстродействие	Зависимость показаний от помех, контроль только проводящих сред
		Корреляционные расходоходомеры	Высокая точность, широкий диапазон, бесконтактное измерение, высокая надежность	Сложность изготовления, недостаточное быстродействие
Содержание взвешенных частиц	Турбидиметрический метод (луч лампы просвечивает поток жидкости)	Приемники светового потока: фоторезистор	Линейность	Малая чувствительность
		фотодиод	Хорошая чувствительность	Нелинейность характеристики
		фототранзистор	Высокая чувствительность	Большая нелинейность, необходимость введения градуировочных таблиц. Общий недостаток: необходимость контроля светопотока от лампы и наличие эталонного канала для сравнения и калибровки
	Использование когерентных источников и измерение спектральных характеристик излучения взвешенных частиц	Лидары, автоматизированные спектрофлуориметры	Наличие информации о качественном составе взвешенных частиц	Высокая стоимость аппаратуры, необходимость банка данных о спектральных характеристиках предполагаемых взвешенных частиц
рН	Потенциометрический	Стеклянные электроды, электрод сравнения	Точность, низкая стоимость	Для получения данных в единицах рН необходимо решение уравнений и введение данных о температуре и электроде

1	2	3	4	5
Eh	Потенциометрический	Платинированные электроды на стеклянной основе	Простота метода	При наличии в исследуемой воде взвешенных веществ или СПАВ необходимо вычисление поправок с учетом концентрации взвешенных веществ или СПАВ
Кислород	Выпаривание пробы воды в токе азота, затем сжигание в точной дозе кислорода. После этого определение потенциометрическим методом остаточного содержимого кислорода	Аналитический	Точность определения	Сложность установки, длительное время определения
	Сжигание точного объема воды в токе СО2. Количество образовавшейся окиси углерода измеряют с помощью ИК-спектрометра	Аналитический	Точность определения	Сложность установки, длительное время определения
	Электрические методы	Полярографические датчики, гальванометрические датчики	Простота и доступность определения	Необходима линеаризация характеристик и введение температурных поправок
Электропроводность	Потенциометрический	Обычные электроды	Простота и доступность определения	Необходимость введения температурного коэффициента, характерного для конкретного водоема
	Кондуктометрический	Концентратомер КК-1 и трехэлектродный датчик проточного типа	Серийно освоен	Низкая чувствительность

1	2	3	4	5
Общий органический электрод	Сжигание органических веществ в среде сильного окисления и определение двуокиси углерода: по приращению теплопроводности; ИК-спектрометром; кондуктометрическим методом	Автоматизированная система для выпаривания и сжигания ИК-спектрометра (катализаторы: окись кобальта, окись алюминия, биохромат калия, персульфат калия)	То же	Сложность установок, большая погрешность измерения
	Электрохимический	Датчик СО с полимерной мембраной и электродной системой из индикаторного электрода (стеклянного, металлического, металлоокисного) и электрода сравнения	Повышается точность, более низкая стоимость	Отсутствие серийности. Необходимы температурные поправки, периодическая замена мембраны, учет способности исследуемого раствора связывать свободный СО2
Фосфат	Потенциометрический	Фосфат-селективный электрод	Доступность метода	Необходима предварительная калибровка потенциометрической установки и расчет по коэффициентам
Бор	Тоже	Селективные индикаторные электроды	То же	То же
Нитрат	То же	Нитратселективные электроды	То же	Расчет по коэффициентам
Хлорид	То же	Хлорселективные элекроды	То же	Необходимо хорошее экранирование хлорселективного электрода
	Амперометрический	Проточная ячейка с платиновым, стеклоуглеродиым или титановым электродом	То же
	Кондуктометрический (высокочастотный)	Электродные датчики	Анализ можно производит в окрашенных и мутных водах	Низкая точность

1	2	3	4	5
Бромид	Флуорометрический	Автоматизированный спектрофлуориметр	Точность определения	Сложность аппаратуры, длительное время анализа
	Потенциометрам ее кий	Хронопотепциометр	Бромосеребряный электрод в проточной ячейке	При большом содержании хлорид-иона резко возрастает погрешность
	Потенциометрический	Бромосеребряный электрод	Простота и малое время анализа	Необходимость калибровки электродов
Тяжелые металлы	Инверсная вольтамперометрия (хронопотенциометрия)	Ртутно-графитовые электроды, графитовые, платиновые	Возможность определения в. многокомпонентных смесях	Сложность аппаратуры
	Потенциометрический	Медьселективные электроды	Простота метода	—
Магний Мg2+	Полярографический метод с использованием второй волны восстановления диксиабензола при поляграфировании раствора в присутствии магния на фоне аммиачного буферного раствора	Стандартный	Серийно освоен	Сложность аппаратуры
Кальций Са2+	Потенциометрический	С-селективный электрод	Доступность метода	Необходим расчет концентрации с выделением константы диссоциации аква-кальций-иона
Натрий Na+	То же	Стеклянный натриевый электрод	То же
		Твердотельные электроды	То же	Необходим расчет концентрации
Калий К+	То же	Селективные электроды: перхлорат с жидкой мембраной; поливинилхлоридный; стеклянный	То же	Необходима калибровка электродов

1	2	3	4	5
Фтор	Потенциометрический	Фторселективный электрод	Доступность метода	Необходима предварительная калибровка электрода, введение температурных поправок и калибровочной таблицы, дозаторы для буферных растворов
Ртуть	Атомно-абсорбционный	Ртутный фотометр	–––	Низкая чувствительность
	Хронопотенциометрия	Хронопотенциометр	Серийно освоен	Сложность аппаратуры
Кадмий	Полярографический	Полярограф с платиновым электродом	Простота метода	Необходимо предварительное концентрирование
	Атомно-абсорбционный	Атомно-абсорбционный спектрофотометр	Высокая чувствительность	Сложность аппаратуры
	Потенциометрический	Кадмийселективный электрод	Точность определения	Необходима калибровка электродов
	Инверсионная вольт амперометрия (хроно потенциометрия)	Платиновые и графитовые электроды	Серийно освоен	Сложность аппаратуры
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)	Спектральный метод на эффекте Шпольского	Спектрофлуориметр с банком данных эталонных спектров	Определение в многокомпонентных средах	Необходимость банка данных, наличия сосуда Дюара
Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ)	Полярографический	Полярографы (ртутный электрод)	Прямая зависимость уменьшения кислорода от концентрации СПАВ	Наличие ртутного электрода

1	2	3	4	5
	ИК-спектроскопия	ИК-спектрометры	Позволяет определять катионные и небиогенные СПАВ	Необходимы автоматические микродозаторы
	Потенциометрический	Мембранные электроды из ионообменных смол, ионоселективные электроды	Простота реализации	Вычисление концентрации в зависимости от электродного потенциала
Мышьяк	Хронопотенциометрия	Электрохимическая ячейка	Высокая чувствительность	Необходима автоматическая система промывки ячейки, система дозирования
	Пленочная полярография	Золотой индикаторный электрод	Высокая чувствительность	––––––
Селен	Инверсионная полярография	Электродностационарная ртутная капля	Тоже	Необходимы автоматическая система промывки, дозирования и определение концентрации расчетным путем
Нефтепродукты	ИК- спектр ометрический	И К-спектрофотометр	Точность	Сложность обеспечения оптической компенсации
	Оптикоакустический	Датчик ИК-излучения и оптико-акустический приемник	Скорость анализа	Сложность градуировки
	Флуорометрический	Флуорометр	Высокая чувствительность	Возможность большой погрешности
	С помощью сорбционного детектора	Сорбционный датчик с двумя электродами, кондуктометр	Простота реализации	Датчик требует индивидуальной тарировки
Фенол	Полярографический	Индикаторный ниобиевый электрод, коломельный электрод сравнения	Высокая чувствительность	Необходимо автоматическое позирование