3 курс / Гигиена / Вода

Вопросы к занятию

1.Экологическая проблема питьевого водоснабжения и пути ее решения в раз-

личных странах. СанПиН 2.1.4.1074-01.

2.Значение воды в жизни человека (физиологическое, санитарно-

гигиеническое, промышленное, эпидемиологическое).

3.Органолептические свойства воды (прозрачность, мутность, цветность, за-

пах, вкус, температура). Определение.

4.Химические свойства воды (рН, аммиак, нитриты, нитраты, хлориды, суль-

фаты, железо, окисляемость, БПК). Методы определения.

5.Бактериологический показатель качества питьевой воды.

6.Санитарно-гигиеническая оценка источников водоснабжения (атмосферные осадки, открытые водоемы, подземные воды).

7.Санитарная охрана водоемов. Самоочищение.

Цель занятия

Овладение студентами основными методами исследования органолептиче-

ских свойств и химического состава воды.

Указания для самостоятельной работы студентов

1.Провести органолептические исследования (цвета, запаха, прозрачности)

предложенного образца воды и дать заключение о его пригодности к упо-

треблению.

2.Провести исследования химического состава предложенного образца воды и дать заключение о его пригодности к употреблению

2

1. Исследование органолептических свойств воды

Определение цвета воды

Питьевая вода должна быть бесцветной. Любая окраска воды неблагопри-

ятна не только потому, что делает воду неприятной для питья, но и потому, что она маскирует общую загрязненность воды.

Методика определения. В санитарной практике цвет воды чаще всего определяется лишь качественно путем сравнения профильтрованной испытуе-

мой воды, налитой в бесцветный цилиндр в количестве не менее 40 мл, с таким же объемом дистиллированной воды в другом цилиндре над листом белой бума-

ги. Результаты исследования выражаются следующими характеристиками: бес-

цветная вода, светло-желтая вода, темно-желтая вода, бурая и т.д. (количествен-

но цвет воды определяют путем сравнения испытуемой воды со шкалой стан-

дартных растворов (эталонов) и выражают в условных градусах данной шкалы).

Определение запаха воды

Вода не должна иметь никакого запаха. Наличие запахов делает ее непри-

ятной для питья, купания и плавания. Некоторые запахи служат важным пока-

зателем загрязнения воды органическими веществами и дают повод считать ее подозрительной в эпидемиологическом отношении.

Различают запахи:

-естественного происхождения – возникают главным образом за счет разви-

тия в водоемах водорослей и актиномицетов и образуемых ими продуктов

-искусственного происхождения – возникают в результате загрязнения воды промышленными сточными водами, стоками из выгребов, обработки воды хлором и т.п.

В принятой классификации запахи воды характеризуются терминами:

землистый – запах влажной почвы, болотный – запах торфа, аптечный – запах

3

йодоформа, углеводородный – запах нефти, хлорный, гнилостный, затхлый,

навозный, рыбный, сероводородный и т. д.

Методика определения. При анализе воды определяют характер запаха,

пользуясь терминами, указанными выше, и его интенсивность, которая выража-

ется по пятибалльной системе, согласно следующей классификации (табл. 1).

Таблица 1

Оценка интенсивности запаха воды в баллах

Для определения запаха берут широкогорлую колбу емкостью 150-200

мл, наливают в нее до 2/з объема испытуемой воды, закрывают колбу часовым стеклом и нагревают воду до 40-500С. После этого колбу встряхивают, произ-

водя вращательные движения, отнимают часовое стекло и определяют обоня-

нием характер и интенсивность запаха. Допустимое наличие запаха в питьевой воде при температуре 200С не более 2 баллов.

Определение прозрачности воды

Питьевая вода должна быть прозрачной. Мутная, непрозрачная вода не-

аппетитна и всегда подозрительна в эпидемиологическом отношении, так как в загрязненной мутной воде создаются лучшие условия для выживания микроор-

ганизмов.

4

Методика определения. Определение прозрачности производят на месте в самом водоеме или в пробах воды, взятых для химического анализа. В пробах воды, присланных в лабораторию, прозрачность определяют качественно и количественно.

Качественный способ определения прозрачности воды состоит в том, что хорошо перемешанную не фильтрованную воду наливают в бесцветный химический стакан или цилиндр высотой около 40 см и шириной 3-5 см с плоским дном и рассматривают над хорошо освещенным листом белой бумаги. Для контроля в такой же сосуд наливают одинаковое количество дистиллированной воды, с которой и сравнивают.

Результаты определения выражаются по субъективной шкале оценок, при этом пользуются следующими характеристиками: прозрачная вода, слабо опалесцирующая, опалесцирующая, слабо мутная, мутная, очень мутная.

Количественный способ определения прозрачности заключается в том, что исследуемую воду после взбалтывания наливают в бесцветный цилиндр, разделенный по высоте на сантиметры, с прозрачным плоским дном и имеющий у своего основания тубус для выпуска воды, на который надета резиновая трубка с зажимом. Цилиндр ставят на печатный шрифт Снеллена №1 и, смотря сверху вниз через столб воды, осторожно выпускают через нижнюю трубку воду до тех пор, пока оставшийся в цилиндре столб воды не позволит отчетливо различать шрифт. Высота этого столба воды, обозначенная в сантиметрах, выражает степень прозрачности воды.

Образец шрифта для определения прозрачности воды: «Настоящий стандарт устанавливает методы определения общих физических свойств хозяй- ственно-питьевой воды: запаха, вкуса и привкуса, температуры, прозрачности, мутности, взвешенных веществ и цветности.

5

Минимально допустимая прозрачность питьевой воды - не менее 30 см по шрифту Снеллена №1. Вода с прозрачностью от 20 до 30 см считается слабо мутной, от 10 до 20 см - мутной, до 10 см - очень мутной.

Качество воды, определяемое по степени прозрачности, оценивают также по обратной величине последней - по мутности.

Количественно мутность определяют с помощью специального прибора - мутномера, в котором замутнение воды сравнивают с эталонными растворами, приготовленными из инфузорной земли или каолина на дистиллированной воде с постепенно возрастающей концентрацией.

Качественно мутность воды характеризуют описательно, обращая особое внимание на осадок. Последний характеризуют на глаз (хлопьевидный, илистый, песчаный, серый, бурый, черный, незначительный, большой, очень большой). При очень большом осадке измеряют его толщину.

2. Исследование химического состава воды

Определение реакции воды

С целью получения общего ориентировочного представления о химическом составе воды предварительно определяют реакцию воды. Природная вода обычно имеет слабо щелочную реакцию. Увеличение щелочности указывает на приток к источнику других вод, а также это наблюдается при цветении водоемов; кислая реакция воды бывает в результате наличия гуминовых веществ или проникновения в источник промышленных сточных вод, содержащих кислоты.

Активная реакция воды (рН) у питьевой воды должна быть в пределах 6,5-8,5. Сильно кислой считается вода, имеющая рН ниже 4, сильно щелочной - рН выше 10.

Методика определения. Для определения активной реакции воды (рН) надо полоску индикаторной бумаги погрузить в испытуемую воду. Вынуть полоску и немедленно сравнить полученную окраску со шкалой.

6

Качественная реакция на аммиак

Исследование проводят с помощью реактива Несслера ([2(HgI2 2KI) + KOH]), с которым аммиак образует соединение – йодистый меркураммоний

(NH2Hg2IO), который при малом количестве аммиака в воде дает желтое окра-

шивание, при большом количестве аммиака выделяется в виде осадка красно бурого цвета.

NH3 + [2(HgI2 2KI) + KOH] = NH2Hg2IO + 7KI + 2H2O

Методика определения. В пробирку из бесцветного стекла вливают 10

мл исследуемой воды и 4 капли реактива Несслера. Взбалтывают, и через три минуты наблюдают окраску, рассматривая пробирку сбоку и сверху вниз через толщу воды на белом фоне.

Определение азотистой кислоты (качественная реакция на нитриты)

Для определения нитритов (солей азотистой кислоты) в воде используют реактив Грисса, который представляет собой смесь альфанафтиламина и суль-

фаниловой кислоты, растворенных в уксусной кислоте.

Азотистая кислота с реактивом Грисса образует красную окраску, про-

цесс ускоряется при нагревании воды.

С10H7NH2 + NH2C6H4SO3H + HNO2 = NH2-C10H6-N = N-C6H4SO3H + 2H2O

Методика определения. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды и

10 капель реактива Грисса (или 0,5 мл). Содержимое нагревают на водяной бане в течение 5 минут при температуре 70-800С.

Без нагревания определение производят через 20 минут после прибавле-

ния реактива Грисса. Пробирку рассматривают сбоку и сверху вниз через тол-

щу воды на белом фоне.

7

Определение азотной кислоты (качественная реакция нитратов)

Реакция на соли азотной кислоты производится с дифениламином

([HN(C6H5)2]) или бруцином (C23H26N2O4).

Методика определения. На предметное стекло на левую часть нанести 2

капли концентрированной серной кислоты, на правую – 1 каплю исследуемой воды, между ними помещаем несколько кристаллов дифениламина. Затем сме-

шиваем капли таким образом, чтобы кристаллы дифениламина были в центре.

При наличии нитратов получается синее окрашивание.

Качественная реакция на хлориды

Хлористые соли в воде встречаются преимущественно в виде хлористого натрия, реже – в виде других солей. Они определяются посредством осаждения азотнокислого серебра AgNO3 c образованием белого осадка хлористого сереб-

ра AgCl, нерастворимого в азотной кислоте и растворимого в аммиаке и других щелочах.

NaCl + AgNO3 = AgCl +NaNO2

Методика определения. К 5 мл испытуемой воды добавляют 1-2 капли азотной кислоты и 3 капли 10% раствора AgNO3. В результате реакции образу-

ется белый осадок.

Определение солей серной кислоты (качественная реакция на сульфаты)

Определение сульфатов производят с помощью хлористого бария BaCl2 ,

который осаждает сернокислые соли в виде белого кристаллического осадка сернокислого бария BaSO4, нерастворимого в соляной кислоте.

Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl

8

Методика определения. В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды и

3 капли 10% BaCl2 . В результате выпадает мелкокристаллический осадок, сто указывает на наличие в воде солей серной кислоты.

Для доказательства того, что образование осадка произошло за счет сер-

нокислых солей, прибавляют в пробирку несколько капель соляной кислоты;

если осадок не растворяется, значит, он действительно состоит из сернокислого бария.

Качественное определение солей железа

Методика определения. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды, 1- 2 капли раствора перекиси водорода и 4 капли 25% раствора роданистого ам-

мония.

В присутствии солей железа появляется желтовато-розовое окрашивание раствора.

9

Приложение 1

Экологическая проблема питьевого водоснабжения и пути ее решения в различных странах. СанПиН 2.1.4.1074-01

Вода является одним из самых важных элементов окружающей среды,

она необходима для жизни человека, животных и растений. Вода нужна орга-

низму больше, чем все остальное, за исключением кислорода. Без пищи человек может прожить более месяца, а без воды – лишь несколько дней. Обезвожива-

ние ведет к необратимым последствиям и гибели организма.

Все водные запасы на Земле объединяются понятием «гидросфера». Под

гидросферой подразумевается комплекс водных объектов, включающий океа-

ны, моря, реки, озера, водохранилища, болота, подземные воды, ледники,

снежный покров и капельно-жидкую воду в атмосфере. Гидросфера имеет огромное значение для жизни и здоровья человечества. Она регулирует климат планеты, обеспечивает хозяйственную и промышленную деятельность людей,

являясь ее условием и объектом, входит в состав всех живых организмов, насе-

ляющих землю, в том числе и в состав тела человека, выполняя в нем роль структурного компонента, растворителя и переносчика питательных веществ,

вода участвует в биохимических процессах, регулирует теплообмен с окружа-

ющей средой.

Основными проблемами гигиены, связанными с гидросферой планеты,

являются условия обеспеченности населения водой, ее качество и возможности его повышения. До недавнего времени эти проблемы не стояли столь остро в связи с относительной чистотой природных водоисточников и их достаточным количеством, а в последние десятилетия ситуация резко изменилась. Огромная концентрация городского населения, резкое увеличение промышленных, транс-

портных, сельскохозяйственных, энергетических и других антропогенных вы-

бросов привели к нарушению качества воды, появлению в водоисточниках не свойственных природной среде химических, радиоактивных и биологических

10