6. Характеристика и оценка свойств воды.

Качество воды зависит от многих параметров. К наиболее употребительным характеристикам химического состава относятся общая минерализация, жесткость и величина рН. Оценку воды дают путем сравнения данных химического анализа с имеющимися классификациями природных вод. В таблице 6 качестве примера дана оценка воды из родника в Крылатском.

Таблица 6.

Оценка воды.

Показатели свойств воды	Результаты анализа	Оценка воды
Общая минерализация	0,392 г/л	Пресная
Общая жесткость	6,5 мг-экв/л	Жесткая
Устранимая жесткость (карбонатная)	4,44 мг-экв/л	После кипячения мягкая
Неустранимая (постоянная) жесткость	2,06 мг-экв/л
Кислотность (рН)	6,9	Слабо кислая

7. Пригодность воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Качество воды, используемой для различных целей, может существенно отличаться. К питьевой воде требования, естественно, более высокие, чем к воде для орошения или для каких-либо технологических процессов. Пригодность воды для практического применения выясняют путем сравнения свойств воды с существующими нормами. В качестве примера рассмотрена оценка воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Результат целесообразно представить в форме таблицы 7. В ней приведены соответствующие требования (здесь в сокращенном виде ГОСТ 2874-82, содержащий нормативы концентраций химических веществ для питьевой воды) и данные анализируемой воды. В последней графе надо записать результат сравнения свойств воды с предельно допустимыми значениями этих показателей.

Окончательный вывод о пригодности воды делается с учетом всего комплекса параметров. Отклонения хотя бы одного показателя от нормы

делает невозможным использование воды, несмотря на благоприятное значениеостальных факторов.

Таблица 7.

Пригодность воды из источника в Крылатском. для хозяйственно-питьевого водоснабжения

Свойства воды (показатель), единица измерения	Значение показателя		Вывод о пригодности анализируемой воды
	Допустимое (ГОСТ 2874-82)	По данным анализа
Сухой остаток, мг/л	Не более 1000	391,66	Пригодна
Кислотность, рН	6,5 – 8,5	6,9	Пригодна
Общая жесткость, мг-экв/л	Не более 7,0	6,5	Пригодна
Хлориды, мг/л	Не более 350	25,53	Пригодна
Сульфаты, мг/л	Не более 500	99,9	Пригодна
Нитраты, мг/л	Не более 45	15,3	Пригодна
Железо, мг/л	Не более 0,3	< 0,01	Пригодна

Вывод: вода пригодна для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Часть II. Выполнение лабораторной работы по обработке данных химического анализа и оценке свойств

ПОДЗЕМНЫХ ВОД.

При оформлении учебной лабораторной работы (У) таблицы, графики и другие необходимые материалы студенты вычерчивают самостоятельно или используют специальные бланки.

У.1. Пересчитать данные химического анализа воды из ионной (мг\л) в

эквивалентную (мг-экв/л) и процент-эквивалентную (%-экв) форму.

У.1.1.Записать исходные данные об ионном составе воды в виде таблицы.

Образец таблицы приведен на рисунке 8. В качестве примера использованы результаты химического анализа воды среднекаменноугольного межпластового ненапорного водоносного горизонта, вскрытого скважиной глубиной 30 м, пробуренной на террасе реки Пахры в деревне Ям.

Химический состав воды

У.1.2. Подсчитать сумму катионов и анионов. Записать в таблицу (рис.8) отдельно сумму катионов и отдельно анионов, а также суммарное содержание (в мг/л) всех ионов («общая сумма»). Последнюю цифру сравнить с величиной сухого остатка (общей минерализацией), приведенной в задании. Контрольный вопрос (КВ): почему суммарное содержание ионов, не может быть больше сухого остатка? Ионы		мг/л	мг-э/л	%-экв
Катионы	NH41+	-
	Na1++K1+	21,2
	Mg2+	19,4
	Ca2+	68,0
	Fe(общ.)	0,1
	Al3+	-
	Сумма	108,7
Анионы
	Cl1-	6,0
	SO42-	33,2
	HCO31-	298,0
	CO22-	-
	NO31-	0,06
	Сумма	338,1
Общая сумма		446,7

Рис.8. Заполнение таблицы химического

состава воды.

У.1.3. Пересчитать содержание ионов из ионной в эквивалентную форму.

Контрольный вопрос (КВ): как определить значения переводных коэффициентов для пересчета содержания ионов из ионной формы (мг/л) в эквивалентную (мг-экв/л)?

Для пересчета используйте данные таблицы 8. Точность расчета – один знак после запятой. Если содержание двух катионов (или анионов) окажется одинаковым, то после запятой следует оставить столько цифр, чтобы можно было определить, какой из ионов преобладает.

Таблица 8.

Значения коэффициентов для пересчета содержания ионов

из ионной формы (мг/л) в эквивалентную форму (мг-экв/л).

Катионы	Коэффициенты	Анионы	Коэффициенты
Na1++K1+	0.0435	Cl1-	0.0282
Mg2+	0.0822	SO42-	0.0208
Ca2+	0.0499	HCO31-	0.0164

Результаты запишите в соответствующую графу таблицы (рис.9). Данные по аниону NO₃^1-иFe_(общ.), содержание которых составляет соответственно всего 0,001 и 0,005 мг-экв/л, в таблицу не внесены и они при дальнейших расчетах не учитываются.

У.1.4. Подсчитать сумму катионов и анионов (в мг-экв/л).

Результаты (отдельно для катионов и отдельно для анионов) запишите в соответствующие строки второй вертикальной колонки таблицы (рис.9). Суммы катионов и анионов должны быть равны или могут незначительно отличаться друг от друга, так как некоторые ионы (Al³⁺ CO₃^2- и другие) не были учтены. Если суммы катионов (∑K) и анионов (∑A) различаются более чем на 5%, т.е. если

, то допущена ошибка в расчетах или при переписывании исходных данных. Эту ошибку необходимо найти и исправить.

Химический состав воды

Ионы		мг/л	мг-э/л	%-экв
Катионы	NH41+	-	-
	Na1++K1+	21,2	0,9
	Mg2+	19,4	1,6
	Ca2+	68,0	3,4
	Fe(общ.)	0,1	-
	Al3+	-	-
	Сумма	108,7	5,9
Анионы
	Cl1-	6,0	0,2
	SO42-	33,2	0,7
	HCO31-	298,0	4,9
	CO22-	-	-
	NO31-	0,06	-
	Сумма	337,26	5,8
Общая сумма		446,7

Рис.9. Заполнение таблицы химического состава воды (продолжение).

У.1.5. Определить процент-эквивалентное содержание ионов.

Для этого сумму катионов (соответственно, анионов) принимают за 100% и вычисляют «долю» каждого катиона (аниона). Точность - до целых единиц. При одинаковом содержание двух катионов (или анионов), точность следует повысить и определить какого иона больше. Результат записать в третью вертикальную колонку таблицы (рис.10). Обязательно проверьте, составляет ли содержание катионов (анионов) в сумме 100 процент-эквивалентов.

Химический состав воды.

Ионы		мг/л	мг-э/л	%-экв
Катионы	NH41+	-	-
	Na1++K1+	21,2	0,9	15
	Mg2+	19,4	1,6	27
	Ca2+	68,0	3,4	58
	Fe(общ.)	0,1	-	-
	Al3+	-	-	-
	Сумма	108,7	5,9	100
Анионы
	Cl1-	6,0	0,2	3
	SO42-	33,2	0,7	12
	HCO31-	298,0	4,9	85
	CO22-	-	-	-
	NO31-	0,06	-	-
	Сумма	337,26	5,8	100
Общая сумма		445,96	-	-

Рис.10. Заполнение таблицы химического состава воды (окончание).