Лекция №2.

Характеристика источников водоснабжения.

Свойства природной воды.

План лекции:

1. Характеристика источников водоснабжения и показатели качества вод.

2. Органолептические показатели.

3. Химические показатели.

4. Биологические показатели.

5. Бактериологические показатели.

2.1. Характеристика источников водоснабжения и показатели качества вод.

Природная вода – это сложная система, состоящая из множества составных частей. Источниками водоснабжения являются поверхностные и подземные источники. Состав поверхностных вод обуславливается климатическими и геоморфологическими факторами и почвенно-геологическими условиями. Состав подземных вод зависит от условий их формирования.

В состав воды входят: соли (ионы, молекулы, комплексы), органические вещества (молекулы, растворы и коллоиды), газы, диспергированные примеси, гидробионты, бактерии и вирусы.

Химический состав природных вод – это сложный комплекс минеральных и органических веществ в различных формах ионно-молекулярного и коллоидного состояния.

Условно в природных водах можно выделить 5 групп: (Геохимия стр. 93)

1. главные ионы (которых наибольшее количество) Na⁺, K⁺, Ca ²⁺, Mg ²⁺, SO₄^2-, CO₃ ^2-, Cl^- , HCO₃^- ;

2. растворённые газы (N_2,, O₂, CO₂, H₂S и другие);

3. биогенные элементы (P, N, Si);

4. микроэлементы;

5. органические вещества.

Различают следующие показатели качества воды:

1. органолептические (физические) температура, взвешенные вещества, цвет, запах и другие.

2. Химические (жёсткость, щёлочность, рН, окисляемость и другие)

3. Биологические (гидробионты)

4. Бактериологические (коли-индекс и другие)

Таким образом, для определения качества воды проводят физические, химические, бактериологические, биологические анализы воды.

Рассмотрим отдельно каждую группу показателей.

2.2. Органолептические показатели.

Средняя температура воды в Мировом океане – 17,5 ^ОС. Температура воды в океане постепенно понижается и на глубине 1500 – 2000 м до температуры 2 – 4 ^ОС, у дна океана – температура равна 1,5 –2 ^ОС. Температура воды поверхностных источников меняется в зависимости от сезона года от 0,1 – 30 ^ОС.

Классификация подземных вод по температуре:

1. переохлажденные (ниже 0 ^оС);

2. весьма холодные (от 0 до 4 ^оС);

3. холодные (от 4 до 20 ^оС);

4. тёплые или субтермальные (от 20 до 37 ^оС);

5. горячие или термальные (от 37 до 50 ^оС);

6. весьма горячие или термальные (от 50 до 100 ^оС);

7. перегретые (свыше 100 ^оС).

Очень холодные воды находятся в зоне многолетней мерзлоты, в высокогорных районов.

Перегретые воды – в районах молодых вулканов.

С увеличением глубины залегания температура воды увеличивается и на глубине нескольких км – 100 ^ОС и выше.

В пресноводных озёрах и водохранилищах в зависимости от температуры воды различают 3 слоя:

1. эпилимнион (верхний, тёплый, в нём осуществляется фотосинтез) – 7 – 15 м;

2. метамнион – слой с резко падающей температурой – его толщина 2 – 4 м;

3. природный – температура 4 ^ОС.

Прозрачность, мутность, содержание взвешенных частиц характеризуют наличие в воде суспензированных частиц песка, глины, ила, планктона, водорослей, которые попадают в неё в результате эрозии берегов, с дождевыми и талыми водами, из-за взмучивания осадка со дна и т. п.

Мутность определяют на мутномерах (в мг/л) путём сравнения в одинаковых условиях освещения мутности испытуемой воды и имитатов из трепела, каолина и т.д. Мутность можно определять фотоэлектроколориметром.

По ГОСТ 2874 – 82 – мутность не более 1,5 мг/л.

Цветность воды – обусловлена присутствием в воде гумусовых и дубильных веществ, различных органических соединений или присутствием соединений железа, "цветением" водоёмов (при массовом развитии водорослей из группы протококковых – светло-зеленая, диатомовых – изумрудная).

Обычно цветность обуславливается гумусовыми веществами. Гумусовые вещества обычно находятся во взвешенном состоянии, а в коллоидном и растворённом – фульво- и гуминовые кислоты в виде солей щелочных и щелочноземельных металлов.

Цветность измеряется в градусах платиново-кобальтовой шкалы. Для питьевой воды по ГОСТ – не выше 20 градусов. Определяют при помощи колориметрической шкалы путём сравнения цвета пробы испытуемой воды в цилиндрах с эталонной шкалой, а также фотоэлектроколлориметры и спектрофотометры.

Привкусы и запахи – в природных водах могут быть естественного и искусственного происхождения.

По ГОСТ 3351 – 74 различают 4 основных вкуса воды: солёный, горький, сладкий и кислый.

Многочисленные оттенки называют привкусами.

- Солёный вкус – NaCl

- Горький – MgSO₄

- Кислый – растворённый H₂CO₃ (минеральная вода)

- Железистый – соли Fe и Mg

- Щелочной – сода, едкие щёлочи

- Вяжущий – СaSO₄

Запахи естественного происхождения: землистый, рыбный, гнилостный, сероводородный, болотный, глинистый, тинистый и другие.

Запахи искусственного происхождения: хлористый, камфорный, аптечный, фенольный, бензина и другие. Возникновение запахов естественного происхождения связано с массовым развитием водорослей: диатомовых, сине-зеленых, хризомонады и т. д. Эти водоросли продуцируют в воду специфические органические вещества. После отмирания они осаждаются и гниют на дне, вызывая различные привкусы и запахи. Различные плесени и лучистые грибки (актиномицеты) тоже вызывают привкусы и запахи естественного происхождения.

Интенсивность и характер запахов и привкусов определяют органолептически, т.е. при помощи органов чувств, по 5 – бальной шкале. По ГОСТ 2874 –82 привкус, вкус и запах при 20 ^ОС не должны превышать 2 баллов. Определяют запахи и привкусы непосредственной дегустацией.