2. Свойства природных вод и их качество

Концентрация конкретных примесей в воде характеризует ее свойства, совокупность которых и определяет качество самой воды. Показатели качества воды обычно подразделяют на физические (температура, цветность, взвешенные вещества, запах, вкус и др.), химические (жесткость, активная реакция, окисляемость, сухой остаток и др.), биологические (гидробионты) и бактериологические (общее количество бактерий, коли-индекс и др.).

Цветность (окраска) обычно обусловлена присутствием в при­родных водах гумусовых и дубильных веществ, белково- и углеводоподобных соединений, жиров, органических кислот и других органических соединений. Чаще всего цветность природных вод обусловлена наличием гумусовых веществ. При этом нераствори­мые гумусовые вещества почвы в природных водах присутствуют лишь во взвешенном состоянии, а в коллоидном и истинном растворенном обычно находятся гуминовые и некоторые другие кислоты, преимущественно в виде солей щелочных и щелочно­земельных металлов. В поверхностных водах с увеличением жест­кости, а в гидрокарбонатных водах — щелочности цветность обыч­но уменьшается, тогда, как мягкие воды с большой щелочно­стью обычно характеризуются высокой цветностью. Кроме того, окраска воды может быть вызвана присутствием в ней соедине­ний железа, сточных вод некоторых производств или «цветением» водоемов.

Мутность характеризуют наличием в воде взвешенных ча­стиц песка, глины, ила, планктона, водорослей и др. Мутность определяют колориметрически; выражают в миллиграммах на литр.

По водородному показателю (рН) природные воды обычно клас­сифицируют на кислые рН 1 — 3, слабокислые рН 4 — 6, нейт­ральные рН = 7, слабощелочные рН 8—10 и щелочные рН 11 — 14. Значение рН природных вод обычно изменяется в пределах от 6,6 до 8,5, хотя в последнее время в некоторых закрытых водоемах из-за «кислотных дождей» достигается рН 3,5 — 4,0.

Сухой остаток от выпаривания известного объема нефильтро­ванной воды, высушенный при температуре 100 °С до постоянной массы, характеризует содержание в воде в основном примесей не­органического происхождения.

Хлориды и сульфаты присутствуют во всех природных водах обыч­но в виде солей кальция, магния и натрия. Наличие в воде значи­тельных концентраций хлоридов и сульфатов свидетельствует о повышенном сухом остатке такой воды.

Железо и марганец в поверхностных водах обычно встречаются либо в виде органических и минеральных комплексных соедине­ний, либо в виде коллоидных и тонкодисперсных взвесей.

Преобладающей формой существования железа в поверхност­ных водах является гидроксид, который может присутствовать в воде в коллоидном состоянии. При рН < 4,5 железо находится в воде в виде ионов Fe³⁺, Fe²⁺, Fe(OH)²⁺. Повышение значения рН приводит к окислению железа (II) в железо(III), которое выпада­ет в осадок.

При наличии в воде катализаторов (ионов меди и марганца и др.) скорость окисления железа (II) в железо (III) растворенным в воде кислородом значительно возрастает. Обычно содержание железа и марганца в 1 л поверхностных вод не превышает не­скольких десятков миллиграммов.

Окисляемость воды обусловлена присутствием в ней органи­ческих и некоторых легкоокисляющихся неорганических соеди­нений железа (II), сульфитов, сероводорода и др. Существенное повышение окисляемости воды свидетельствует, как правило, об увеличении ее загрязнения, поэтому по окисляемости обычно проводят гигиеническую характеристику водоема.

Азотсодержащие вещества (ионы аммония, нитриты, нитраты) чаще всего образуются в природной воде в результате окисли­тельно-восстановительных процессов с участием сероводорода, гумусовых и других веществ либо в результате разложения белко­вых соединений. Примером первого случая может служить восста­новление нитратов железа (III) сероводородом с образованием нит­ритов. Формы азотсодержащих соединений, присутствующих в при­родной воде, позволяют, например, судить о времени поступле­ния в водоем сточных вод. Так, присутствие в воде ионов аммония и отсутствие нитритов свидетельствуют о ее недавнем загрязнении.