2.Физические показатели качества воды

• Температура воды поверхностных источников зависит от температуры воздуха, его влажности, скорости и характера движения воды и ряда других факторов. Она может изменяться в значительных пределах. Температура воды подземных источников относительно постоянна и составляет обычно 4-8 оС. Оптимальной температурой воды для питьевых целей считается 7-11 оС.

• Цветность воды - интенсивность окраски, выраженная по платиново-кобальтовой шкале. Один градус шкалы соответствует цвету 1 литра воды, окрашенного добавлением 1 мг соли - хлорплатината кобальта. Цветность воды подземных вод вызывается соединениями железа, реже - гумусовыми веществами (грунтовка, торфяники, мерзлотные воды); цветность поверхностных - цветением водоёмов. По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 на питьевую воду, цветность воды не должна быть выше 20 о.

• Мутность определяется содержанием в воде взвешенных веществ. Сравнивая при одинаковом освещении образец исследуемой воды и образцы дистиллированной воды, того же объёма, искусственно замутнённые определённым количеством стандартной взвеси, подбирают образец с наиболее подходящей концентрацией. Мутность может выражаться в миллиграммах на литр (мг/л), единицах мутности по формазину или единицах мутности NTU. Мутность воды подземных источников, как правило, невелика и обуславливается взвесью гидрооксида железа. В поверхностных водах мутность чаще обусловлена присутствием фито- и зоопланктона, глинистых или илистых частиц, поэтому величина зависит от времени паводка (межени) и меняется в течение года. По нормам СанПиН 2.1.4.559-96, мутность питьевой воды должна быть не выше 1,5 мг/л.

• Вкус вызывается наличием в воде растворенных веществ и может быть соленым, горьким, сладким и кислым. Природные воды обладают, как правило, только солоноватым и горьковатым привкусом. Солёный вкус вызывается содержанием хлорида натрия, горький - сульфата магния. Кислый вкус воде придаёт большое количество растворённой углекислоты. Вода может иметь также чернильный или железистый привкус, вызванный солями железа и марганца или вяжущий привкус, вызванный сульфатом кальция. По нормам СанПиН 2.1.4.559-96, привкус должен быть не более 2 баллов.

• Запахи воды определяются живущими и отмершими организмами, растительными остатками, специфическими веществами, выделяемыми некоторыми водорослями и микроорганизмами, а также присутствием в воде растворенных газов - хлора, аммиака, сероводорода, меркаптанов или органических и хлорорганических загрязнений. Различают природный запахи: ароматический, болотный, гнилостный, древесный, землистый, плесневый, рыбный, травянистый, неопределённый и сероводородный. Запахи искусственного происхождения называют по определяющим их веществам: фенольный, хлорфенольный, нефтяной, смолистый и так далее. Интенсивность запаха измеряется органолептически по пятибалльной шкале:

• 0 баллов - запах и привкус не обнаруживается 1 балл - очень слабые запах или привкус (обнаруживает только опытный исследователь) 2 балла - слабые запах или привкус, привлекающие внимание неспециалиста 3 балла - заметные запах или привкус, легко обнаруживаемые и являющиеся причиной жалоб 4 балла - отчётливые запах или привкус, которые могут заставить воздержаться от употребления воды 5 баллов - настолько сильные запах или привкус, что вода для питья совершенно непригодна. По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 запах воды должен быть не более 2 баллов.

ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДЫ

• Активная реакция воды - степень её кислотности или щёлочности - определяется концентрацией водородных ионов. Обычно выражается через рН - отрицательный логарифм концентрации ионов водорода. При рН = 7,0 реакция воды нейтральная, при рН<7,0 среда кислая, при рН>7,0 среда щелочная. По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 рН питьевой воды должен быть в пределах 6,0…9,0

• Жесткость воды определяется содержанием в воде солей жесткости (кальция и магния). Она выражается в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Различают следующие виды жесткости:

• Карбонатная - характеризуется содержанием в воде гидрокарбоната кальция, который при кипячении разлагается на практически нерастворимый карбонат и углекислый газ. Поэтому её еще называют временной жесткостью. Некарбонатная или постоянная жесткость- содержание некарбонатных солей кальция и магния. Общая - сумма карбонатной и некарбонатной жесткости. Вода поверхностных источников, как правило, относительно мягкая (3…6 мг-экв/л) и зависит от географического положения - чем южнее, тем жесткость воды выше. Жесткость подземных вод зависит от глубины и расположения горизонта водоносного слоя и годового объема осадков. Жесткость воды из слоёв известняка составляет обычно 6 мг-экв/л и выше. По СанПиНу 2.1.4.559-96 жесткость питьевой воды должна быть не выше 7,0 мг-экв/л

• Щёлочность воды. Под общей щёлочностью воды подразумевается сумма содержащихся в ней гидратов и анионов слабых кислот (угольной, кремниевой, фосфорной и т.д.). В подавляющем большинстве случаев для подземных вод имеется в виду гидрокарбонатная щёлочность, то есть содержание в воде гидрокарбонатов.

• Хлориды присутствуют практически во всех водах. В основном их присутствие в воде связано с вымыванием из горных пород наиболее распространённой на Земле соли - хлорида натрия (поваренной соли). Повышенное содержание хлоридов в совокупности с присутствием в воде аммиака, нитритов и нитратов может свидетельствовать о загрязнённости бытовыми сточными водами. ПДК хлоридов в воде питьевого качества - 300…350 мг/л (в зависимости от стандарта).

• Сульфаты попадают в подземные воды в основном при растворении гипса, находящегося в пластах. Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству желудка (тривиальные названия сульфата магния и сульфата натрия (солей, обладающих слабящим эффектом) - "английская соль" и "глауберова соль" соответственно). ПДК сульфатов в воде питьевого качества - 500 мг/л.

• Азотсодержащие вещества (ионы NH4+, NO2- и NO3-) образуются в воде преимущественно в результате разложения мочевины и белков, попадающих в неё с бытовыми сточными водами. Первым продуктом распада является аммиак (аммонийный азот). В природной воде ионы аммония окисляются бактериями Nitrosomonas и Nitrobacter до нитритов и нитратов. По наличию, количеству и соотношению в воде азотсодержащих соединений можно судить о степени и давности заражения воды продуктами жизнедеятельности человека. Употребление воды с повышенным содержанием нитритов и нитратов приводит к нарушению окислительной функции крови. ПДК в воде аммония составляет 2,0 мг/л; нитритов - 3,0 мг/л; нитратов - 45,0 мг/л

• Фосфаты обычно присутствуют в воде в небольшом количестве, поэтому их присутствие указывает на возможность загрязнения промышленными стоками или стоками с сельскохозяйственных полей. Повышенное содержание фосфатов оказывает сильное влияние на развитие сине-зелёных водорослей, выделяющих токсины в воду при отмирании. ПДК в питьевой воде соединений фосфора составляет 3,5 мг/л.

• Фториды и йодиды. Фториды и йодиды в чём-то похожи. Оба элемента при недостатке или избытке в организме приводят к серьёзным заболеваниям. Для йода это - заболевания щитовидной железы ("зоб"), возникающие при суточном рационе менее 0,003 мг или более 0,01 мг. Для восполнения дефицита йода в организме возможно употребление йодированной соли, но лучший выход - это включение в рацион рыбы и морепродуктов. Особенно богата йодом морская капуста. Недостаток фтора в воде приводит к кариесу, его избыток - к флюорозу ("пятнистая эмаль зубов"), рахиту и малокровию. Оптимальная доза фтора в питьевой воде составляет 0,7…1,2 мг/л. При пониженном содержание фтора в питьевой воде рекомендуется пользоваться зубной пастой с добавлением фтора. Фтор - один из немногих элементов, которые лучше усваиваются организмом из воды, хотя его можно получать и из ананасов.

• Окисляемость обусловлена содержанием в воде органических веществ и отчасти может служить индикатором загрязнённости источника сточными водами. Различают окисляемость перманганатную и окисляемость бихроматную (или ХПК - химическая потребность в кислороде). Перманганатная окисляемость характеризует содержание легкоокисляемой органики, бихроматная - общее содержание органических веществ в воде. По количественному значению показателей и их отношению можно косвенно судить о природе органических веществ, присутствующих в воде, о пути и эффективности технологии очистки. По СанПиНу перманганатная окисляемость воды должна быть не выше 5,0 мг О2/л.

• Общее солесодержание и сухой остаток характеризуют минерализацию (содержание растворенных солей в воде). По СанПиН 2.1.4.559-96 на питьевую воду, сухой остаток должен быть не более 1000 мг/л

• Железо может встречаться в природных водах в следующих видах: Истинно растворённом виде (двухвалентное железо, прозрачная бесцветная вода) Нерастворённом виде (трёхвалентное железо, прозрачная вода с коричневато-бурым осадком или ярко выраженными хлопьями) Коллоидном состоянии (окрашенная желтовато-коричневая опалесцирующая вода, осадок не выпадает даже при длительном отстаивании) Железоорганика - соли железа и гуминовых и фульвокислот (прозрачная желтовато-коричневая вода) Железобактерии (коричневая слизь на водопроводных трубах) Марганец встречается в аналогичных модификациях.

• Повышенное содержание обоих элементов в воде вызывает потёки на сантехнике, окрашивает бельё при стирке и придаёт воде железистый или чернильный привкус. Длительное употребление такой воды для питья вызывает отложение указанных элементов в печени и по вредности значительно обгоняет алкоголизм. ПДК в воде железа составляет 0,3 мг/л; марганца - 0,1 мг/л.

• Сероводород, встречающийся в подземных водах, преимущественно неорганического происхождения. Он образуется в результате разложения сульфидов (пирит, серный колчедан) кислыми водами и восстановления сульфатов сульфатредуцирующими бактериями. Сероводород обладает резким неприятным запахом и является общеклеточным и каталитическим ядом. По этим причинам, а также вследствие интенсификации процессов коррозии, сероводород следует полностью удалять из воды хозяйственно-питьевого назначения (по ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая"). СанПиН 2.1.4.559-96 на питьевую воду мало того, что допускает присутствие сероводорода в воде до 0,003 мг/л, а сульфидов - до 3 мг/л, так эти цифры ещё никак не согласуется с элементарными знаниями химии: по данным диссоциации сероводорода и сульфидов в воде, при рН=9,0 (верхняя граница норматива на питьевую воду) доля сульфидов составляет примерно 98,5-99%, то есть в сто раз выше, чем сероводорода, и ПДК сульфидов соответственно должен быть не выше 0,3 мг/л . Кто и как допустил такую оЧепятку в нормативный документ ?

• Хлор появляется в питьевой воде в результате её обеззараживания. Сущность обеззараживающего действия хлора заключается в окислении или хлорировании (замещении) молекул веществ, входящих в состав цитоплазмы клеток бактерий, отчего бактерии гибнут. Очень чувствительны к хлору возбудители брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры. Даже сильно заражённая бактериями вода в значительной мере дезинфицируется сравнительно малыми дозами хлора. Однако отдельные хлоррезистентные особи сохраняют жизнеспособность, поэтому полной стерилизации воды не происходит.

• Остаточный хлор (оставшийся в воде после обеззараживания) необходим для предотвращения возможного вторичного заражения воды во время прохождения по сети. Содержание остаточного хлора в водопроводной воде должно быть не менее 0,3 мг/л и не более 0,5 мг/л.

• Растворенный кислород в подземных водах отсутствует, содержание в поверхностных водах соответствует парциальному давлению, зависит от температуры воды и интенсивности процессов, обогащающих или обедняющих воду кислородом и может достигать 14 мг/л

• Натрий и калий попадают в подземные воды за счёт растворения коренных пород. Основным источником натрия в природных водах являются залежи поваренной соли NaCl, образовавшиеся на месте древних морей. Калий встречается в водах реже, так как он лучше поглощается почвой и извлекается растениями.

• Медь, цинк, кадмий, свинец, мышьяк, никель, хром и ртуть преимущественно попадают в источники водоснабжения со стоками промышленных вод. Медь и цинк могут также попадать при коррозии соответственно оцинкованных и медных водопроводных труб из-за повышенного содержания агрессивной углекислоты. Все вышеперечисленные соединения относятся к тяжёлым металлам и обладают кумулятивным действием, то есть свойством накапливаться в организме и срабатывать при превышении определённой концентрации в организме. ПДК в воде меди составляет 1,0 мг/л; цинка - 5,0 мг/л.

• Алюминий может попадать в воду при её обработке коагулянтами и при сбросе сточных вод переработки бокситов. ПДК в воде солей алюминия составляет 0,5 мг/л.

• Бор и селен присутствуют в некоторых природных водах в качестве микроэлементов в весьма незначительной концентрации, однако при их превышении возможно серьёзное отравление.

• .

.

Бактериологические показатели качества воды

Загрязнение микробиологическое (микробное) - появление необычно большого количества микроорганизмов, связанное с массовым их размножением на различных субстратах или средах, изменённых в ходе естественный процессов или хозяйственной деятельности человека. Различают патогенные (болезнетворные) и сапрофитные бактерии. Для оценки загрязненности воды патогенными бактериями определяют содержание в ней кишечной палочки. Бактериальное загрязнение измеряют коли-титром и коли-индексом.

Степень бактериологической загрязненности воды определяют по общему числу бактерий в 1 см3 воды и по величине коли-индекса, который отражает количество индикаторных бактерий группы кишечной палочки в 1 л воды. Коли-титр - обьем воды, в котором содержится одна кишечная палочка, должен составлять не менее 300. В соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01 общее число бактерий в 1 см3 неразбавленной воды должно быть не более 50, а коли-индекс - не более 3.

Требования предъявляемые к хозяйственно питьевой воде

Показатель	Единица	Норма
Запахи и привкусы при 20 °С	балл	<2
Цветность	град	<20
Мутность	мг/л	<1,5
Водородный показатель рН	-	6,5-8,5
Сухой остаток	мг/л	<1000
Хлориды	мг/л	<350
Сульфаты	мг/л	<500
Железо	мг/л	<0,3
Марганец	мг/л	<0,1
Медь	мг/л	<1,0
Цинк	мг/л	5,0
Остаточный алюминий	мг/л	<0,5
Гексаметафосфат	мг/л	<3,5
Триполифосфат	мг/л	<3,5
Общая жесткость	мг*экв/л	<7,0
Бериллий	мг/л	<0,0002
Молибден/td>	мг/л	<0,5
Мышьяк	мг/л	<0,05
Нитраты	мг/л	<10,0
Полиакриламид	мг/л	<2,0
Свинец	мг/л	<0,1
Селен	мг/л	<0,001
Стронций	мг/л	<2,0
Фтор для климатических районов
I, II	мг/л	1,5
III	мг/л	1,2
IV	мг/л	0,7
Уран-238	Бк/л	<0,73
Уран-234	Бк/л	<2,5
Радий-226	Бк/л	<0,45
Радий-228	Бк/л	<0,2
Свинец-210	Бк/л	<0,2
Полоий-210	Бк/л	<0,12
Радон-222	Бк/л	<60
Цезий-137	Бк/л	<11
Стронций-90	Бк/л	<5,0
Общее количество бактерий	шт/мл	<100
Коли-индекс	шт/мл	<3
Коли-титр	мл/шт.	>300

Для питьевой воды в России нормированы только два бактериологических показателя (ГоСт 2874-82 "Вода питьевая"):