Факторы, определяющие органолептические свойства воды

Органолептические свойства воды формируют природные и антропогенные факторы. Запах, привкус, окраска и мутность являются важными характеристиками качества питьевой воды. Причины появления запахов, привкуса, цветности и мутности воды очень разнообразны. Для поверхностных источников это в первую очередь грунтовые загрязнения, поступающие с током атмосферных вод.Запах и привкус могут быть связаны с цветением воды и с последующим разложением растительности на дне водоема. Вкус воды определяется ее химическим составом, соотношением отдельных компонентов и количеством этих компонентов в абсолютных величинах. Это особенно относится к высокоминерализованных подземным водам в силу повышенного содержания в них хлоридов, сульфатов натрия, реже - кальция и магния. Так, хлорид натрия обусловливает соленый вкус воды, кальций - терпкий, а магний - горьковатый. Вкус воды определяется и газовым составом: 1/3 всего газового состава составляет кислород, 2/3 - азот. В воде очень небольшое количество углекислого газа, но роль его велика. Углекислота может быть представлена ​​в воде в различных формах:

1) растворенного в воде с образованием угольной кислоты CO2 + H2O = H2CO3;

2) диссоциированной угольной кислоты H2CO3 = H + HCO3 = 2H + CO3 с образованием бикарбонат иона HCO3 и CO3 - карбонат иона.

Это равновесие между различными формами углекислоты определяется рН. В кислой среде при рН = 4 присутствует свободная углекислота - СО2. При рН = 7-8 присутствует ион НСО3 (умеренно щелочная). При рН = 10 присутствует ион СО3 (среда щелочная).Все эти компоненты в разной степени определяют вкус воды.

Для поверхностных источников основной причиной появления запахов, привкуса, цветности и мутности являются почвенные загрязнения, поступающие со стоком атмосферных вод. Неприятный привкус воды характерен для широко распространенных высокоминерализованных вод (особенно на юге и юго-востоке страны) преимущественно в силу повышенного содержания концентрации хлоридов и сульфатов натрия, реже кальция и магния.

Окраска (цветность) природных вод чаще зависит от присутствия гуминовых веществ почвенного, растительного и планктонового происхождения. Строительство крупных водохранилищ с активными процессами развития планктона способствует появлению в воде неприятных запахов, привкусов и цветности. Гуминовые вещества безвредны для человека, но ухудшают органолептические свойства воды. Их трудно удалить из воды, к тому же они имеют высокую сорбционной способностью.

Органолептические показатели качества воды

Органолептические показатели воды - это те параметры качества воды, которые влияют на ее потребительские свойства. Эти свойства влияют на органы чувств человека - обоняние, осязание, зрение. Таким образом к органолептическим показателям относятся: запах, привкус, цветность, мутность, прозрачность. Наиболее значимые из этих параметров -вкус и запах - не поддаются формальному измерению, поэтому их определение производится экспертным путем.

показатель	единицы измерения	СанПиН
запах	балл	2
	балл	2
привкус	градус Pt-Co шкалы	20
цветность	ЕМФ (поформазину)	2.6
	мг / л (по каолина)	1.5
	см	30

Методы определения органолептических свойств питьевой воды

Наименование показателя	Метод определения, обозначения НД
запах	Органолептика ГОСТ 2875-82 "Вода питьевая". ГСанПиН-96.
привкус	Органолептика ГОСТ 2875-82 "Вода питьевая". ГСанПиН-96.
цветность	Фотометрия ГОСТ 2875-82 "Вода питьевая". ГСанПиН-96.
мутность	Фотометрия ГОСТ 2875-82 нефелометрия Измерение Мутномеры с погрешностью определения не более 10%

Определение запаха.

Запахи в воде могут быть связаны с жизнедеятельностью водных организмов или появляться при их отмирании - это естественные запахи. Запах воды в водоеме может обуславливаться также попадают в него стоками канализации, промышленными стоками - это искусственные запахи. Сначала дают качественную оценку запаха по соответствующим признакам:

1. Ø болотный,

2. Ø землистый,

3. Ø рыбный,

4. Ø гнилостный,

5. Ø ароматический,

6. Ø нефтяной и т.д.

Запах определяют при комнатной температуре (15-20оС) и при нагревании до 60оС. При комнатной температуре запах определяют с бутылки, в которой доставлена ​​проба. Открывают бутылку и слегка втягивают в нос воздух у самой горловины.

Определение запаха при нагревании производят в колбе с широким створом емкостью 150-200 мл, в которую помещают 100 мл исследуемой воды, помещают на электрическую плитку и подогревают до 50оС. Затем круговыми движениями взбалтывают воду и определяют запах.

интенсивностьзапаха	Характер появления запаха	Оценкаинтенсивности, балл
Есть	Запах не ощущается	0
очень слабая	Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании	1
слабая	Запах замечается потребителем, если обратить на это его внимание	2
заметна	Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде	3
Отчетливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья	4
очень сильная	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению	5

Запах по характеру подразделяют на две группы, описывая его субъективно по своим ощущениям

• природного происхождения (от живущих и отмерших организмов, от влияния почв, водной растительности и т.п.);

• искусственного происхождения. 

Такие запахи обычно значительно изменяются при обработке воды.

Таблица 4

Характер и интенсивность запаха

Природного происхождения:	Искусственного происхождения:
- землистый - Гнилостный - Плесневый - Торфяной - Травянистый и др.	- нефтепродуктов (Бензиновый и др.) - Хлорный - Уксусный - Фенольный и др.

Можно количественно определить интенсивность запаха как степень разбавления анализируемой воды водой, лишенной запаха *.При этом определяют «пороговое число» запаха N:

где: V0 - суммарный объем воды (с запахом и без запаха);

VA - объем анализируемой воды (с запахом), мл.

Если анализируемая вода содержит какое-нибудь пахнущее вещество, то описанным способом можно определить его концентрацию в пробе. Для этого предварительно определяют «пороговое число» запаха стандартного раствора этого пахучего вещества известной концентрации. Тогда концентрация этого вещества в пробе (Сх) в мг / л равна:

где: С0 - концентрация определяемого вещества в стандартном растворе, мг / л;

N0 и Nx - «пороговое число» запаха стандартного раствора и пробы соответственно.

Определение порогового числа избавляет от необходимости определять количественное содержание в воде тех веществ, для которых ПДК установлено по органолептическим показателям - запаха (например, для фенолов и хлорфенолов).

оборудование

Колба на 250-500 мл с пробкой.

выполнения анализа

1. Заполните колбу водой на 1/3 объема и закройте пробкой. 2. Взболтайте содержимое колбы вращательным руки. 3. Откройте колбу и сразу же определите характер и интенсивность запаха, вдыхая воздух, как показано на рисунке. Воздух вдыхайте осторожно, не допуская глубоких вдохов! Если запах сразу не ощущается или возникают трудности с его обнаружением (запах невыразительный), испытания можно повторить, нагрев воду в колбе до температуры 60 ° С, опустив колбу в горячую воду. Пробку из колбы предварительно выньте. Интенсивность запаха определите по пятибалльной шкале в соответствии с таблицей

* Такую воду можно приготовить обработкой активированным углем в количестве 0,6 г угля на 1 л воды с последующим фильтрованием воды через бумажный фильтр, или пропустив воду через бытовой фильтр для очистки воды.

Определение вкуса и привкуса.

Вкус воды определяется растворенными в ней веществами органического и неорганического происхождения и различается по характеру и интенсивности.

Различают четыре основных вида вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький. Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами (щелочной, металлический, вяжущий и т.п.).

Интенсивность вкуса и привкуса определяют при 20 С и оценивают по пятибалльной системе, согласно Таблице № 2:

Интенсивностьвкуса и привкуса	Характер появления вкуса и привкуса	Оценкаинтенсивности, балл
Есть	Вкус и привкус не ощущаются	0
очень слабая	Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании	1
слабая	Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это его внимание	2
заметна	Вкус и привкус легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде	3
Отчетливая	Вкус и привкус обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья	4
очень сильная	Вкус и привкус настолько сильные, что делают воду непригодной к употреблению	5

Воду в количестве около 15 мл набирают в рот, держат несколько секунд, глотать ее не нужно.

Для питьевой воды допускаются значения показателей вкуса и привкуса не более 2 баллов.

При определении вкуса и привкуса воду проглатывать!

Прозрачность.

Прозрачность (или светопропускание) природных вод обусловлена ​​их цветом и мутностью, т.е. содержанием в них различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ.

Существуют несколько методов определения прозрачности воды.

• Ø По диску Секки. Чтобы измерить прозрачность речной воды, применяют диск Секки диаметром 30 см, который опускают на веревке в воду, прикрепив к нему груз, чтобы диск шел вертикально вниз. Вместо диска Секки можно применять тарелку, крышку, миску, положенные в сетку. Диск опускается до тех пор, пока он не будет виден. Глубина, на которую вы опустили диск, и будет показателем прозрачности воды.

• Ø По кресту. Находят предельную высоту столба воды, через которую просматривается рисунок черного креста на белом фоне с толщиной линий равной 1 мм, и четырех черных кружочков диаметром равным 1 мм. Высота цилиндра, в котором производится определение, должно быть не менее 350 см. На дне его расположена фарфоровая пластинка с крестом. Нижняя часть цилиндра должна быть освещена лампой в 300 Вт

• Ø По шрифта. Исследуемую воду перемешивают и наливают в прибор Снеллена на высоту 30 см, под прибор подкладывают шрифт.При плохой видимости шрифта воду сливают через тубус и находят ту высоту при которой возможно четко различить шрифт.Прозрачность выражают в сантиметрах с точностью до0,5 см. Определение следует производить в хорошо освещенном помещении, но не на прямом солнечном свете.

Воду в зависимости от степени прозрачности условно подразделяют на прозрачную, слабоопалесцирующую, опалесцирующую, слегка мутную, мутную, сильно мутную. Степени прозрачности служит высота столба воды, при которой можно наблюдать опускается в водоем белую пластину определенных размеров (диск Секки) или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа (как правило, шрифт средней жирности высотой 3.5 мм). Результаты выражаются в сантиметрах с указанием способа измерения.

Мутность и прозрачность

Мутность воды обусловлена ​​содержанием взвешенных в воде мелкодисперсных примесей - нерастворимых или коллоидных частиц различного происхождения.

Мутность воды обусловливают и некоторые другие характеристики воды - такие, как:

- Наличие осадка, который может отсутствовать, быть незначительным, заметным, большим, очень большим, достигая в миллиметрах;

- Взвешенные вещества, или грубодисперсные примеси, - определяются гравиметрически после фильтрования пробы, по привеса высушенного фильтра. Этот показатель обычно малоинформативен и имеет значение, главным образом, для сточных вод;

- Прозрачность, измеряется как высота столба воды, при взгляде сквозь который можно различать узнаваемый знак (отверстия на диске, стандартный шрифт, крестообразная метка и т.п.).

Мутность определяют фотометрически (турбидиметрически - по ослаблению проходящего света или нефелометрическому - по Светорассеяние в отраженном свете), а также визуально - по степени мутности столба высотой 10-12 см в мутномерной пробирке. В последнем случае пробу описывают качественно следующим образом: прозрачная; слабо опалесцирующая; опалесцирующая; слабо мутная; мутная; очень мутная (ГОСТ 1030). Указанный метод мы и приводим далее в качестве наиболее простого в полевых условиях.

Международный стандарт ИСО 7027 описывает также полевой метод определения мутности (а также прозрачности) воды с использованием специального диска, известного как диск Секки (рис. 7). Этот метод благодаря своей простоте получил распространение в образовательных учреждениях нашей страны. Диск Секки представляет собой диск, отлитый из бронзы (или другого металла с большим удельным весом), покрытый белым пластиком или белой краской и прикрепленный к цепи (стержня, нерастягивающуюся шнура и т.п.). Диск обычно имеет диаметр 200 мм с шестью отверстиями, каждое диаметром 55 мм, расположенными по кругу диаметром 120 мм. При определении мутности с помощью диска его опускают в воду так, чтобы он был едва заметен. Измеряют максимальную длину погруженной цепи (шнура), при которой диск еще заметен. Измерение повторяют несколько раз, так как возможно мешающее влияние отражения света от водной поверхности. Для значений, меньших 1 м, результат приводят с точностью до 1 см; для значений больших, чем 1 м, - с точностью до 0,1 м. Данный метод удобен тем, что позволяет использовать для анализа мосты, наклонены над водой дерева, обрывистые берега и др. В некоторых случаях анализ можно проводить и с берега, привязав шнур к длинной палке. Следует отметить, что некоторые детские коллективы при обследовании водоемов таким методом с успехом использовали вместо диска Секки белую эмалированную крышку от кастрюли подходящего диаметра.

Рис. 7 Определение мутности (прозрачности) воды с помощью диска Секки.

Прозрачность, или светопропускание, воды обусловлена ​​ее цветом и мутностью, т.е. содержанием в ней различных окрашенных и минеральных веществ. Прозрачность воды часто определяют наряду с мутностью, особенно в тех случаях, когда вода имеет незначительные окраску и мутность, которые трудно обнаружить приведенными выше методами. Прозрачность определяют приведенным выше методом с использованием диска Секки (см. «Мутность»), а также по высоте столба воды, который позволяет различать на белой бумаге стандартный шрифт. Последний метод, регламентированный ИСО 7027, мы и приводим ниже, т.к. он позволяет судить о прозрачности воды практически в любых условиях и на любом водоеме, независимо от его глубины, наличия мостов, погодных условий и др. Следует отметить, что на прозрачность воды может влиять не только наличие взвешенных частиц, но и окраску (цветность) воды.

оборудование

Пробирка стеклянная высотой 10-12 см, лист темной бумаги (в качестве фона).

выполнения анализа

 1 Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см.

  2 Определите мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном).

Метод количественного определения мутности и прозрачности

Метод количественного определения прозрачности основан на определении высоты водяного столба, при которой еще можно визуально различить (прочитать) черный шрифт высотой 3,5 мм и шириной линии 0,35 мм на белом фоне или увидеть юстировочных метку (например, черный крест на белой бумаге) .

Используемый метод является унифицированным и соответствует ИСО 7027.

Проведению анализа могут мешать вещества, окрашивающие воду, а также пузырьки воздуха.

оборудование

Ламинированный образец щрифта (высота 3,5 мм, ширина линии 0,35 мм) или юстировочная метка (2 шт.).

Пипетка для отбора воды, трубка для определения прозрачности (длина 600 мм, диаметр 25 мм), экран для трубки, шприц с соединительной трубкой.

Примечание. Для устойчивости трубку для определения прозрачности лучше закреплять в штативе.

Отбор проб и подготовка к определению

Пробы следует отбирать в стеклянные бутылки, закрывать пробками и проводить определение по возможности сразу же после отбора. Если же хранение неизбежно, пробы следует хранить в прохладном темном помещении, но не более 24 ч., Препятствовать контакта пробы с воздухом и избегать резкого изменения температуры. Если пробы сохраняются при охлаждении, их необходимо перед анализом выдержать при комнатной температуре.

Цветность.

Цветность - естественное свойство природной воды, обусловленное присутствием гуминовых веществ и комплексных соединений железа. Цветность воды может определяться свойствами и структурой дна водоема, характером водной растительности, прилегающих к водоему почв, наличием в бассейне Западного болот и торфяников и др.

Цветностью называют показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды. Определяется цветность путем сравнения окраски испытуемой воды с эталонами и выражается в градусах платиново-кобальтовой шкалы. Цветность природных вод может колебаться от единиц до тысяч градусов. Различают "истинный цвет", обусловленный только растворенными веществами, и "кажущийся" цвет, вызванный присутствием в воде коллоидных и взвешенных частиц.

Цветность природных вод обусловлена ​​в основном присутствием окрашенных органических веществ (главным образом соединений гуминовых и фульвовых кислот) и соединений трехвалентного железа и некоторых других металлов (в виде природных примесей или продуктов коррозии). Сточные воды некоторых предприятий также могут создавать довольно интенсивную окраску воды.

Количество влияют на цветность веществ зависит от геологических условий, водоносных горизонтов, характера почв и т.п.

Цветность воды определяют визуально (В однотипный со стандартной шкалой цилиндр наливают 100 мл исследуемой воды и смотрят сверху вниз на белом фоне, находят цилиндр шкалы, который совпадает по окрасу с исследуемой водой. Если исследуемая вода мутная ее предварительно центрифугируют или фильтруют.) Или фотометрически, сравнивая окраску пробы с окраской условной 1000-градусной шкалы цветности воды, приготавливаемой из смеси бихромата калия K2Cr2O7 и сульфата кобальта CоSO4. Для воды поверхностных водоемов этот показатель допускается не более 20 градусов по шкале цветности.

Если окраска воды не соответствует естественному тону, а также при интенсивной естественной окраске, определяют высоту столба жидкости, при котором проявляется окраску, а также качественно характеризуют цвет воды. Соответствующая высота столба воды не должна превышать: для воды водоемов хозяйственно-питьевого назначения - 20 см; культурно-бытового назначения - 10 см.

Можно определять цветность качественно, характеризуя цвет воды в пробирке высотой 10-12 см (например, бесцветная, слабо-желтая, желтая, буроватая и т.д.). Предлагаемый ниже метод определения цветности, который является наиболее простым, одновременно рекомендован ГОСТ 1030.

Метод качественного определения цветности

оборудование

Пробирка стеклянная высотой 15-20 см, лист белой бумаги (в качестве фона).

выполнения анализа

	1. Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см.
	2. Определите цветность воды, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном). Отметьте наиболее подходящий оттенок из приведенных в табл. 3 или заполните свободную графу в таблице.