10.3. Выражение химического состава воды в виде формул
Для изображения химического состава воды наиболее часто используют формулу Курлова М. Г., которая представляет собой псевдодробь, в числителе которой записывают анионный состав воды (в %-экв) в убывающем порядке, а в знаменателе - катионный. В отличие от формулы солевого состава запись ионов, содержание которых составляет менее 10%-экв в формуле Курлова М. Г., не производят. Перед дробью записывают содержание газов и специфических элементов, если они имеются в воде, и общую минерализацию М в г/л. После дроби указывают температуру воды и дебит источника или скважины, если эти данные имеются. Название воды записывают через черточку: сначала анионный, а затем катионный составы, вошедшие в формулу.
Пример. Необходимо выразить химический состав воды в виде формулы Курлова, дать наименование воды, её жесткости по результатам химического анализа воды.
Таблица 10.8
|
Содержание основных ионов, мг/л |
|||||||
Сухой остаток, мг/л |
рН |
Темпе- ратура оС |
HCO3- |
SO42- |
Cl- |
Na+ |
Ca2+ |
Mg2+ |
960 |
7,3 |
12 |
930 |
76 |
24 |
93 |
194 |
45 |
Пересчет результатов химического анализа (табл. 8.8) в мг-экв и %-экв приводится в табл. 8.9.
Таблица 10.9
|
Содержание |
|
Содержание |
||||
Анионы |
мг/л |
мг-экв/л |
% -экв |
Катионы |
мг/л |
мг-экв/л |
%-экв |
HCO3- |
930 |
15,25 |
87 |
Na+ |
93 |
4,05 |
23 |
SO42- |
76 |
1,58 |
9 |
Ca2+ |
194 |
9,68 |
56 |
Cl- |
24 |
0,68 |
4 |
Mg2+ |
45 |
3,70 |
21 |
Итого... |
1030 |
17б51 |
100 |
Итого... |
332 |
17,43 |
100 |
В данном случае формула имеет вид:
.
(10.3)
По этой записи воду следует называть пресной, гидрокарбонатно-кальциево -натриево-магниевой, холодной. Классификация воды по общей минерализации и температуре приведена выше по тексту.
Общую жесткость определяют как сумму катионов кальция и магния, выраженных в мг- экв/л: 9,68+3,70=13,38 мг-экв/л. По этому показателю вода классифицируется как очень жесткая. Карбонатную жесткость определяют по содержанию гидрокарбонат -иона. В связи с тем, что HCO3=15,25 мг-экв/л > Ca2++ Mg2+=13,38 мг- экв/л, карбонатная жесткость равна общей, а некарбонатная (остаточная) жесткость отсутствует.
Учитывая общую минерализацию, химический состав, содержание ионов водорода (рН), температуру и вычисленную жесткость, окончательно дают воде наименование: пресная, гидрокарбонатно-кальциево -натриево-магниевая, холодная, щелочная, очень жесткая.
10.4. Оценка качества воды для питьевого и хозяйственного
водоснабжения
Вода, используемая для хозяйственно-питьевого водоснабжения, должна удовлетворять требованиям ГОСТ “Вода питьевая”. В ГОСТе даются предельные нормы для питьевой воды: 1) бактериальных показателей, 2) общих физических и химических показателей, 3) токсических веществ.
О санитарном состоянии питьевой воды судят по трем показателям: 1) количеству колоний, которые вырастают в 1 мг неразбавленной воды после помещения ее в питательную среду;
2) коли- титру, т. е. по количеству воды в мл, в котором обнаруживается одна кишечная палочка; 3) коли –индексу , т. е. по количеству кишечных палочек в 1 л воды.
Основные требования, предъявляемые к воде, используемой для хозяйственно-питьевого водоснабжения, приведены ниже (по ГОСТ 2874 - 73 и Плотникову Н.А., Сычеву К.И., 1976):
Таблица 10.10
№ п/п |
Показатели |
Предельное содержание |
1 |
2 |
3 |
1. |
Мутность по стандартной шкале, мг/л |
не >1,5 |
2. |
Цветность по платино-кобальтовой шкале, град |
не >20 |
3. |
Запах при 20оС, балл |
не >2 |
4. |
Привкус при 20оС, балл |
не >2 |
5. |
Активная реакция, рН |
6,5-8,5 |
6. |
Сухой остаток, мг/л |
до 1000 |
7. |
Общая жесткость, мг-экв/л |
не >7 |
8. |
Хлориды, Cl-, мг/л |
не > 350 |
9. |
Сульфаты, SO42-, мг/л |
не > 500 |
10. |
Железо, Fe2+– Fe3+, мг/л |
до 0,3 |
11. |
Марганец, Mn2+, мг/л |
до 0,1 |
12. |
Медь, Cu2+, мг/л |
до 1 |
13. |
Цинк, Zn2+,, мг/л |
до 5 |
14. |
Остаточный алюминий, Al3+, мг/л |
до 0,5 |
15. |
Свинец, Pb2+, мг/л |
до 0,1 |
16. |
Мышьяк, As3+,5+, мг/л |
до 0,05 |
17. |
Фтор, F: a) для I и II климатических районов, мг/л б) для III, мг/л в) для IУ, мг/л |
до 1,5 до 1,2 до 0,7 |
18. |
Бериллий, Be2+, мг/л |
до 0,0002 |
19. |
Молибден, Mo2+, мг/л |
до 0,5 |
20. |
Нитраты, по N, мг/л |
до 10 |
21. |
Аммиак, по N, мг/л |
до 2,0 |
22. |
Полиакриламид, мг/л |
до 2,0 |
23. |
Селен, Se2+, мг/л |
до 0,001 |
1 |
2 |
3 |
24. |
Стронций, Sr2+, мг/л |
до 2 |
25. |
Уран природный, U и уран-238, мг/л |
до 1,7 |
26. |
Радий 226, Ra, БК |
до 14,8 |
27. |
Стронций-90, БК |
до 0,005 |
28. |
Ртуть, Hg, мг/л |
до 4,44 |
29. |
Никель, Ni, мг/л |
до 1,0 |
30. |
Кобальт, Co, мг/л |
до 1,0 |
31. |
Кадмий, Cd, мг/л |
до 0,01 |
32. |
Цианиды (в расчете на циан), мг/л |
до 0,1 |
33. |
Барий, Ba2+, мг/л |
до 4,0 |
34. |
Нафтеновые кислоты, мг/л |
до 0,3 |
35. |
Фенолы, мг/л |
до 0,001 |
36. |
Хром, Cr6+, мг/л |
до 0,1 |
37. |
Хром, Cr3+, мг/л |
до 0,5 |
38. |
Некоторые ПАВ (АБС, ДНС и др.), мг/л |
до 0,5 |
39. |
Коли - индекс |
до 300 |
Некоторые показатели (пункты 28-38) не вошли в ГОСТ , но они утверждены Министерством здравоохранения СССР 28 декабря 1973 г.
При отсутствии источника водоснабжения с пресной водой разрешается использовать воду с сухим остатком до 1500 мг/л при общей жесткости до 10 мг . экв/л. В каждом случае возможность использования таких вод для питьевого водоснабжения должно быть согласовано с органами санитарно-эпидемиологической службы.
Для производственного водоснабжения, орошения и обводнения могут быть использованы как пресные, так и солоноватые воды. Требования к качеству воды для этих целей устанавливаются водопотребителями или проектными организациями.