Гигиена сельскохозяйственных животных. Ч.2. Гигиенический контроль воды и кормов. Учебно-методическое пособие

Ход определения. В коническую колбу ёмкостью 250 мл наливают 100 мл исследуемой воды, подкисляют разведённой соляной кислотой до кислой реакции, доливают 25 мл 0,05%- ного раствора хлористого бария, кипятят в течение 10 мин от начала кипения и оставляют на водяной бане около часа. Затем раствор фильтруют через беззольный фильтр, предварительно промытый горячей дистиллированной водой. При фильтровании колбу с осадком промывают 5–6 раз горячей водой. (50–60 °С), не перенося осадок BaSO4 на фильтр. Фильтр промывают 2–3 раза водой и помещают в ту же колбу, в которой проводили осаждение. Затем приливают 0,5%-ный раствор трилона Б по 6 мл на каждые 5 мг предполагаемого содержания сульфатов во взятом объеме воды, что бывает видно из данных приближенного определения предварительной качественной реакцией. Осторожно разворачивают в колбе фильтр стеклянной палочкой и, расправляя его по дну, прибавляют 5 мл 9%-ного раствора аммиака, кипятят 3–5 мин до растворения осадка. Колбу следует держать в наклонном положении и периодически перемешивать жидкость.

К охлаждённому раствору приливают 50 мл дважды перегонной дистиллированной воды, 5 мл аммиачного буферного раствора и добавляют 5 капель спиртового индикатора. Избыток трилона Б оттитровывают раствором хлорида магния до перехода синей окраски в лиловую. Известно, что 1 мл 0,05%-ного раствора трилона Б соответствует 2,4 мг сульфатов.

Титр трилона Б устанавливают по точному 0,1%-ному раствору сульфата магния. Для этого в коническую колбу наливают 10 мл 0,1%-ного раствора сульфата магния, разбавляют дважды перегонной дистиллированной водой до 50 мл, прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, индикатор и титруют раствором трилона Б до появления синего окрашивания.

Содержание сульфатов в исследуемой воде в миллиграммах на литр рассчитывают по формуле:

41

– поправочный коэффициент хлорида магния; 2,4 – 1 мл 0,05 %-ного раствора трилона Б соответствует

2,4 мг сульфатов;– объём исследуемой воды, мл.

3.17.Определение общего железа в воде

Воткрытых водоемах повышенное содержание железа возможно при попадании в них производственных сточных вод. В водопроводной воде при коррозии стальных (неоцинкованных) труб содержание железа может увеличиваться. При содержании в воде железа более 0,5–1,0 мг/л появляется неприятный вяжущий привкус и мутность, выпадает бурый осадок; создаются благоприятные условия для развития железистых бактерий, которые могут закупорить водопроводные трубы. При таком количестве железа необходимо воду обезжелезивать.

Принцип метода определения железа основан на взаимодействии окисного железа в сильно кислой среде с роданидом аммония или роданидом калия с образованием окрашенного в красный цвет соединения. Интенсивность окраски сравнивают со стандартным раствором железо-аммонийных квасцов.

Реактивы и посуда: соляная кислота концентрированная;

аммоний персульфат (NH4)2S2O8 в кристаллах или 3%-ный гидропероксид; 50%-ный раствор роданида калия (KCNS)

или роданид аммония (NH4CNS); стандартный раствор железоаммонийных квасцов NHFe4(SO4)х12H2O, содержащий в 1 мл 0,1 мг железа; колбы мерные на 1 л; пробирки; пипетки.

Качественная реакция на наличие железа в воде с приближенной количественной оценкой.В пробирку наливают 10

42

мл исследуемой воды и добавляют 2 капли концентрированной соляной кислоты. Берут 1–2 капли 3%-ного гидропероксида или несколько кристалликов персульфата аммония, содержимое взбалтывают. Добавляют 0,2 мл (4 капли) 50%- ного раствора роданида калия или роданида аммония. В присутствии солей окиси железа получается вишнево-красное окрашивание от образования роданистого железа. Приблизительное содержание железа определяют по таблице 17.

При необходимости раздельного определения двух- и трехвалентного железа выявляют содержание трехвалентного железа без прибавления персульфата аммония, затем суммарно содержание железа. По разности находят содержание двухвалентного железа.

Количественное определение общего содержания железа при помощи фотоэлектроколориметра. В мерную колбу ём-

костью 50 мл отмеривают пипеткой 25 мл исследуемой воды, добавляют 1 мл разбавленной 1:1 соляной кислоты, 2–3 кристалла персульфата аммония. Содержимое колбы перемешивают и прибавляют 1 мл раствора роданида аммония или ро-

43

данида калия и дистиллированную воду до метки. В другую такую же колбу наливают дистиллированную воду, те же объёмы реактивов и приливают из бюретки стандартный раствор железо-аммонийных квасцов в таком объёме, чтобы концентрация железа в нём приближалась к ожидаемому содержанию его в исследуемой воде, что было видно из данных качественного определения с приближенной количественной оценкой. Через 10 мин определяют оптическую плотность обоих растворов на барабане с синим фильтром в кюветах, с рабочим пространством 20 мм. Оптическую плотность каждого раствора измеряют 2–3 раза и вычисляют среднюю арифметическую величину.

Содержание железа (мг/л) в исследуемой воде вычисляют по формуле с точностью до 0,01 мг/л:

где A – искомое содержание железа в воде, мг/л;

Сст – концентрация железа в стандартном растворе, мг/л;и – оптические плотности исследуемого и стандарт-

ного растворов; 1000 – коэффициент пересчета на 1 л.

Предельно допустимое количество железа в воде для централизованного водоснабжения, имеющего установки для его удаления, составляет 0,3 мг/л, а для воды местных источников водоснабжения разрешается 0,5–0,6 мг/л.

3.18. Определение сероводорода в воде

Присутствие сероводорода в воде свидетельствует о её загрязнении органическими веществами. Особенно высокая его концентрация наблюдается в спускаемых в водоем сточных водах, в которых происходит разложение белковых веществ.

Вдоброкачественной питьевой воде сероводород отсутствует.

Качественное определение сероводорода в воде. В про-

бирку наливают 10 мл исследуемой воды и прибавляют туда 1 мл нормального раствора соляной кислоты. Пробирку закры-

44

вают пробкой, а между стенкой пробирки и пробкой над уровнем налитой воды зажимают полоску реактивной бумаги (фильтровальная бумага, вымоченная в 5%-ном растворе свинца после добавления в него 10 %-ного раствора едкого натрия до растворения выпадающего осадка плюмбата натрия. После вымачивания бумага высушивается и храниться в склянке с притёртой крышкой). При наличии в воде сероводорода конец её над жидкостью темнеет.

Экспресс-метод определения сероводорода. В одну про-

бирку наливают 10 мл исследуемой воды, а в другую – 10 мл дистиллированной воды и 3 мл реактива Каро (1 г парамидометиланилина растворяют в 300 мл соляной кислоты. К 100 мл этого раствора добавляют 100 мл 1%-ного раствора сернокислого железа и хранят в темной склянке с притертой пробкой). Окраску раствора в пробирке сбоку и сверху сравнивают с концентрацией сероводорода по таблице 18.

45

3.19. Количественный или йодометрический метод

Метод основан на окислении сероводорода йодом, выделяющимся из йодида калия при воздействии на него перманганата калия. По количеству йода, израсходованного на окисление сероводорода, судят о содержании его во взятом объеме воды.

В коническую колбу на 250 мл наливают 100 мл исследуемой воды, подкисляют несколькими каплями раствора соляной кислоты, прибавляют 1 мл раствора йодида калия, взбалтывают и титруют раствором перманганата калия до получения отчётливо выраженного жёлтого окрашивания. Избыток йода титруют раствором гипосульфита натрия в присутствии раствора крахмала. Разность между количеством добавленного раствора перманганата калия и количеством раствора гипосульфита натрия, пошедших на титрование будет соответствовать количеству 0,01 н. раствора йода, израсходованного на окисление сероводорода в 100 мл исследуемой воды.

1 мл 0,01 н. раствора йода соответствует 0,71 мг сероводорода.

Занятие 4. Определение жёсткости воды

С санитарной точки зрения очень важно учитывать жёсткость питьевой воды. Увеличение жёсткости может зависеть от загрязнения воды органическими веществами. Одной из причин повышения жёсткости воды является распад органических веществ, в результате которого образуется углекислота, способствующая выщелачиванию из почвы солей кальция

имагния. Жёсткость воды может увеличиваться вследствие попадания в источник щелочных сточных вод. В жёсткой воде быстрее протекают процессы самоочищения (минерализации).

Жёсткость воды обуславливается присутствием в ней солей кальция и магния, главным образом в виде двууглекислых и частично в виде хлористых, углекислых, сернокислых

идр. соединений.

46

Жёсткость воды измеряют в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв) на 1 л воды. 1 мг-экв жесткости соответствует содержанию 28 мг CaO на 1 л (или 20,16 мг MgO на 1 л).

Если расчёты провести только по количеству кальция или магния, то 1 мг-экв жёсткости соответствует содержанию

20,04 мг Сa или 12,16 мг Мg на 1л воды (где 20,04 и 12,16-

эквивалентные веса Са и Мg, равные половине их атомных весов).

Воду, имеющую до 3,5 мг-экв/л/л, называют мягкой, от 3,5 до 7 мг-экв/л- средней жёсткости, от 7 до 10,5 мг-экв/л – жёсткой и выше 14 мг-экв/л – очень жёсткой.

Различают жёсткость:

общую (жёсткость сырой воды), обусловленную всей суммой катионов Са и Мg в растворенном виде независимо от того, с каким анионом содержащимся в воде они связаны. Желательно, чтобы общая жёсткость питьевой воды была не выше 10,5–14,0 мг-экв/л;

карбонатную (устранимую), обусловленную содержанием бикарбонатных солей Са и Мg, которые при кипячении воды в течение 1 ч выпадают в виде осадка;

постоянную (жёсткость кипяченой воды), зависящую от присутствия в воде сернокислых, хлористых и других солей Са и Мg, которые при кипячении воды в течение 1 ч не устраняются.

4.1. Определение карбонатной (устранимой) жёсткости

Принцип определения устранимой жёсткости основан на том, что бикарбонатные соли Cа и Мg реагируют как щёлочные соли. Их наличие устанавливают титрованием раствором соляной кислоты. Реакция протекает следующим образом:

Са(НСО3)2+2HCICaCI2+2СО2+2Н2О

Реактивы: 0,1 н. раствор соляной кислоты; 0,1%-ный раствор метилоранжа; 0,5%-ный раствор хромогена чёрного ЕТ; щёлочная смесь из равных количеств 0,1 н. раствора едкого

47

натрия и 0,1 н. углекислого натрия (соды); аммиачнобуферный раствор; 0,1 н. раствор трилона Б.

Ход определения. В коническую колбу на 250 мл, наливают исследуемую воду объемом 100 мл, добавляют 2–3 капли раствора метилоранжа и титруют содержимое колбы раствором соляной кислоты до перехода жёлтой окраски в слаборозовую.

Расчёт. 1 мл израсходованной на титрование 0,1%-ной соляной кислоты соответствует 2,8 мг окиси кальция во взятой пробе (100 мл). При пересчёте на 1 л воды это будет соответствовать 28 мг.

Следовательно, израсходованное на титрование 100 мл воды количество миллилитров 0,1%-ной соляной кислоты умножают на 10 – это и будет карбонатная жёсткость мг-экв/л.

где КЖ – карбонатная жёсткость воды в мг-экв/л; а – количество мл 0,1 % раствора соляной кислоты, по-

шедшей на титрование 100 мл воды; 10 – коэффициент приведения исследуемой пробы к 1 л.

Пример. На титрование 100 мл воды пошло 2,5 мл 0,1 н. соляной кислоты, умножив 2,510, получим 25 мг-экв/л.

4.2. Определение общей жёсткости воды трилонометрическим методом

Принцип определения состоит в титровании исследуемой пробы воды раствором трилона Б (натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) в присутствии индикаторакрасителя.

В процессе титрования раствор трилона Б связывает содержащиеся в воде ионы Ca и Mg в комплекс, о чем свидетельствует изменение окрашивания раствора за счёт присутствия индикатора-красителя.

48

Ход определения. В ту же самую колбу с пробой воды, в которой определялась карбонатная жёсткость добавляют 20 мл щёлочной смеси, 5 мл аммиачно-буферного раствора и 5 капель раствора хромогена чёрного. После этого медленно титруют 0,1 н. раствором трилона Б до перехода малиновой окраски в темно-зелёную.

Общую жёсткость исследуемой воды в мг-экв/л определяют по формуле:

где ОЖ – общая жёсткость воды в мг-экв/л;– количество трилона Б, пошедшее на титрование, мл;

– поправочный коэффициент 0,1 н. раствора трилона Б (т. к. раствор приготовлен из фиксанала, то =1);

– количество мг-экв/л, которому соответствует 1 мл 0,1 н. раствора трилона Б (в нашем случае 0,1 мг-экв/л);

1000 – коэффициент пересчёта на 1 л воды;– объём исследуемой воды, взятой для анализа (100 мг).

4.3. Определение постоянной жёсткости

Постоянную жёсткость определяют по разности между общей и карбонатной жёсткостью.

4.4. Способы устранения жёсткости воды

Устранение жёсткости осуществляется добавлением специальных реагентов, которые вступают в реакцию с солями Са и Мg. Эти соединения выпадают в осадок.

Химическая обработка: декарбонизация, известковосодовое умягчение, ионный обмен.

Для поения разных видов животных в зависимости от климатической зоны используют воду, имеющую жёсткость: для КРС – 10–18 мг-экв/л; овец 20–45 мг-экв/л; лошадей 10– 15 мг-экв/л; свиней 8–14 мг-экв/л.

49

Занятие 5. Ветеринарно-санитарные методы исследования воды

Посуда и реактивы: воронки Семёнова-Гольмана; ручной насос Шинца или насос Комовского; колба Бунзена; бумажные фильтры (беззольные); 20–30%-ный раствор соляной кислоты; стерильные пипетки на 1 мл; чашки Петри; питательные среды накопления; мясо-пептонный агар с розоловой кислотой; микроскоп; лупа; счётная пластинка; термостат; водяная баня (стерилизатор); платиновая (нихромовая) петля.

5.1. Исследования воды на яйца гельминтов

При определении степени загрязненности воды открытых водоемов (рек, озёр, прудов и др.) яйцами гельминтов пробы воды для исследования необходимо брать выше и ниже места существующего или предполагаемого загрязнения, у берегов и вдали от них. Объем пробы – 10–15 л. Пробу воды надо брать постепенно: по 0,5–1,0 л через каждые 5 мин в течение 30–60 мин как с поверхности воды, так и с глубины 20–50 см, а также на расстоянии 50 см от дна (с помощью батометра). Пробы воды следует брать в разные часы суток и сезоны года. Соблюдение этих правил отбора проб дает возможность сделать точное и объективное заключение о наличии и степени загрязнения воды яйцами и личинками гельминтов.

Исследуют пробы воды в лабораториях с помощью специальных методов и приспособлений. Наиболее простым является модифицированный метод Васильковой, с помощью которого можно проводить исследования в полевых условиях.

Ход определения. Бумажные фильтры помещают на дно воронки Гольмана, сменяя их после пропускания через прибор 0,5–1,0 л исследуемой воды. Разряжение воздуха в колбе для ускорения фильтрации создается ручным насосом.

Бумажные фильтры с образовавшимся на них осадком осветляют в течение 3–5 мин раствором соляной кислоты и кладут на предметное стекло, соответствующее по размерам

50