Водородный показатель |
В пределах 6,0 - 9,0 (pH) |
В пределах 6,0 - 9,0 (pH) |
Хлориды. Количество хлоридов в воде питьевой нормируется не более 350 мг./л. Хлориды в основном влияют на органолептические свойства, придавая ей соленый вкус. В районах с соленой водой артериальная гипертония среди населения встречается в 4 раза чаще среднего уровня. При концентрации хлоридов более 500 мг/л в организме происходит угнетение секреции и кислотности желудочного сока.
Сульфаты. Содержание сульфатов в питьевой воде не должно превышать 500 мг/л. При превышении содержания сульфатов вода приобретает горьковатый привкус. При повышении сульфатов в употребляемой воде они ингибируют желудочную секрецию, нарушают кишечное всасывание, в первые 3 дня после смены водоисточника может быть рефлекторная диаррея.
Нитраты. Норма содержания нитратов в питьевой воде не должна превышать 45 мг/л. Хотя основным источником поступления нитратов в организм человека считаются растительные продукты питания, но следует учитывать, что нитраты воды в 1,5 раза токсичнее нитратов, содержащихся в овощах. Основным источником нитратов антропогенного происхождения являются минеральные азотные удобрения от их производства до применения. Второй по важности источник — жидкие отходы индустриальных животноводческих комплексов. В середине прошлого века в США были описаны смертельные случаи токсического цианоза среди детей раннего возраста в результате использования для разведения молочных смесей колодезной воды, содержащей высокие концентрации нитратов. Причиной смерти было накопление в крови метгемоглобина, не способного к переносу кислорода из крови в ткани. В дальнейшем это заболевание получило название водно-нитратной метгемоглобинемии. Метгемоглобин образуется в результате связывания оксигемоглобина не с нитратами, а с нитритами, появляющимися в результате восстановления нитратов в кишечнике человека. Восстановительная среда в кишечнике наблюдается у людей, страдающих дисбактериозом, нарушениями ферментативной активности кишечника.
Также внимание привлекает канцерогенная опасность, связанная с образованием канцерогенных нитрозосоединений в желудочном соке человека.
Фтор. Особенность нормирования содержания фтора в воде в том, что оно отличается в зависимости от климатического района и должно составлять от 0,7 до 1,5 мг/л. При этом в жарком климате оптимальное содержание фтора в воде - 0,7 мг/л (люди больше употребляют воды и получают суточную дозу фтора даже при таком малом его
11
содержании), в прохладном климате люди пьют меньше воды и для обеспечения суточной потребности его в воде должно быть больше – 1,5 мг/л. Недостаток фтора в рационе способствует развитию кариеса зубов — широко распространенного заболевания, основной причины потери зубов в юношеском и зрелом возрасте. Причин кариеса зубов много — недостаток кальция в пище, снижение иммунитета, плохой уход за зубами и пр. Однако кариес зубов значительно учащается у населения, потребляющего воду с низкой концентрацией фтора.
Питьевая вода — основной источник поступления фтора в организм, чем и определяется решающее значение фтора питьевой воды в развитии эндемического флюороза. Имеется четкая связь между тяжестью поражения эмали и повышенным количеством фтора в питьевую воду. Определенное значение для развития флюороза имеют перенесенная инфекция, недостаточное содержание в рационе молока и овощей. Заболевание определяется и социально-культурными условиями жизни населения.
Железо двухили трехвалентное содержится во всех естественных водоисточниках. Железо — необходимая составная часть животных организмов. Оно используется для построения жизненно важных дыхательных и окислительных ферментов (гемоглобина, каталазы). Взрослый человек получает в сутки десятки милиграммов железа, поэтому количество поступающего с водой железа не имеет существенного физиологического значения. Однако присутствие железа в виде больших концентраций нежелательно по эстетическим и бытовым соображениям. Железо придает воде мутность, желто-бурую окраску, горьковато-металлический привкус, оставляет пятна ржавчины. Большое количество железа в воде способствует развитию железобактерий, при отмирании которых внутри труб накапливается плотный осадок. В подземных водах чаще находят двухвалентное железо. Если воду качают, то, соединяясь на поверхности с кислородом воздуха, железо переходит в трехвалентное, и вода приобретает бурый цвет. Таким образом, содержание железа в питьевой воде лимитируется влиянием на мутность и цветность. Допустимой концентрацией по стандарту является не более 0,3 мг/л, для подземных источников не более 1,0 мг/л.
Марганец в подземных водах содержится в виде бикарбонатов, хорошо растворимых
вводе. В присутствии кислорода воздуха превращается в гидроокись марганца и выпадает
восадок, чем усиливает показатель цветности и мутности воды. В практике централизованного водоснабжения необходимость ограничения содержания марганца в питьевой воде связывается с ухудшением органолептических свойств. Нормируется не более 0,1 мг/л.
12
Алюминий содержится в питьевой воде, подвергшейся обработке — осветлению в процессе коагуляции сернокислым алюминием. Избыточные концентрации алюминия придают воде неприятный, вяжущий привкус. Остаточное содержание алюминия в питьевой воде (не более 0,2 мг на л) не вызывает ухудшения органолептических свойств воды (по мутности и привкусу).
Медь в малых концентрациях встречается в природных подземных водах и является истинным биомикроэлементом. Потребность в ней (в основном для кроветворения) взрослого человека невелика — 2—3 г в сутки. Она покрывается в основном суточным пищевым рационом. В больших концентрациях (3—5 мг/л) медь оказывает влияние на вкус (вяжущий). Норматив по этому признаку не более 1 мг/л. в воде.
Цинк в качестве микроэлемента встречается в природных поземных водах. В больших концентрациях он встречается в водоемах, загрязненных промышленными сточными водами. Хронические отравления цинком неизвестны. Соли цинка в больших концентрациях действуют раздражительно на ЖКТ, но значение соединений цинка в воде определяется их влиянием на органолептические свойства. При 30 мг/л вода приобретает молочный цвет. Нормируют содержание цинка в воде не более 5 мг/л.
Ряд химических веществ вызывают микрохимические загрязнения, или водные интоксикации. Так, выделяют группу атерогенных элементов (это медь, кадмий, свинец), избыток которых оказывает неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую систему.
Более того, свинец у детей проникает через гематоэнцефалические барьеры, вызывая поражение мозга. Свинец вытесняет кальций из костной ткани.
Ртуть вызывает болезнь Минамата (выраженное эмбриотоксическое действие). Кадмий вызывает болезнь Итай-Итай (нарушение обмена липидов).
Металлы, опасные по эмбриотоксическому действию образуют, гонадотоксический ряд, который выглядит так: ртуть — кадмий — таллий — серебро — барий —хром — никель — цинк.
Мышьяк обладает выраженной способностью к кумуляции в организме, его хроническое действие связано с воздействием на периферическую нервную систему и развитием полиневритов.
Бор обладает выраженным гонадотоксическим действием. Нарушает сексуальную активность мужчин и овариально-менструальный цикл у женщин. Бором богаты природные подземные воды Западной Сибири.
Ряд синтетических материалов, используемый в водоснабжении, способен вызвать возникновение интоксикации. Это прежде всего синтетические трубы, полиэтилен, фенолформальдегиды, коагулянты и флокулянты (ПАА), смолы и мембраны,
13
используемые в опреснении. Опасны для здоровья попадающие в воду ядохимикаты, канцерогенные вещества, нитрозамины.
СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества) стабильны в воде и слаботоксичны, но обладают аллергенным действием, а также способствуют лучшему усвоению канцерогенных веществ и ядохимикатов.
Таблица №6 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде питьевой систем централизованного, в том числе горячего, и нецентрализованного водоснабжения
Показатель |
Норматив (мг/л) |
Алюминий |
Не более 0,2 |
Барий |
Не более 0,7 |
Бор |
Не более 0,5 |
Бром |
Не более 0,2 |
Йод |
Не более 0,125 |
Кадмий |
Не более 0,001 |
Кальций фосфат |
Не более 3,5 |
Кремний |
Не более 20 |
Магний |
Не более 50 |
Марганец |
Не более 0,1 |
Медь |
Не более 1,0 |
Молибден |
Не более 0,07 |
Мышьяк |
Не более 0,01 |
Натрий |
Не более 200 |
Никель |
Не более 0,02 |
Нитраты |
Не более 45 |
Нитриты |
Не более 3.0 |
Озон (остаточный) |
Не более 0,1 |
Ртуть |
Не более 0,0001 |
Свинец |
Не более 0,01 |
Селен |
Не более 0,01 |
Серебро |
Не более 0,05 |
Сероводород |
Не более 0,05 |
Стронций |
Не более 7,0 |
Сульфаты |
Не более 500 |
Формальдегид |
Не более 0,05 |
14
Фосфор |
Не более 0,0001 |
Фтор для климатических районов I - II |
1,5 |
Фтор для климатического III района |
1,2 |
Фтор для климатического IV района |
0,7 |
Хлор остаточный |
свободный 0,3-0,5 |
|
связанный 0,8-1,2 |
Хлориды |
Не более 350 |
Хром |
Не более 0,05 |
Цинк |
Не более 5 |
СОДЕРЖАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ.
Определение интенсивности запаха питьевой воды.
При анализе воды определяют интенсивность запаха и привкуса воды, которые выражаются по шестибальной системе (таблица 6). Запах и привкус воды не должны превышать 2 баллов. Для определения запаха испытуемую воду при 20°С наливают в колбу ёмкостью 150-200 мл на 2/3 объёма, накрывают стеклом, встряхивают вращательными движениями в закрытом состоянии, открывают, втягивают носом воздух из колбы и дают оценку в баллах по таблице.
|
|
|
Таблица №7 |
|
|
Определение интенсивности запаха питьевой воды в баллах. |
|
|
|
|
|
|
балл |
термин |
определение |
|
|
|
|
|
0 |
никакого |
Запах не определяется |
|
|
|
|
1 |
очень слабый |
Запах, не поддающийся определению потребителем, но |
|
|
|
|
обнаруживается дегустатором. |
|
|
|
|
2 |
слабый |
Запах, обнаруживаемый потребителем, если на него |
|
|
|
|
обратить внимание, но сам по себе не обнаруживается. |
|
|
|
|
3 |
заметный |
Запах, легко обнаруживаемый и |
|
|
|
|
вызывающий неодобрительные отзывы о нем. |
|
|
|
|
4 |
отчетливый |
Запах, который сам обращает на себя внимание и может |
|
|
|
|
вызвать негативное отношение и отказ от использования |
5очень сильный Запах на столько сильный, что вода для питья не
пригодна.
15
Определение жесткости питьевой воды
Жесткость воды в основном обусловлена наличием в ней катионов кальция /Са/ и магния. Выражается жесткость в миллиграмм-эквивалентах: /1 мг-экв./ - это количество мг кальция и магния эквивалентное I мг водорода. Жесткость воды не должна превышать 7 мг-экв/л, или 7 ммоль/л в СИ.
Принцип метода: Если в воду, содержащую ионы кальция и магния, внести какойлибо индикатор, дающий цветное соединение с этими ионами, то при добавлении трилона Б - двунатриевой соли этилендиаминотетрауксусной кислоты - произойдет изменение окраски в точке эквивалентности, т.е. когда добавленное количество трилон Б к взятому объему воды определяют общую жесткость воды. В качестве индикатора применяют эриохром-черный, который в щелочной среде в присутствии ионов Са и магния имеет фиолетово-красный цвет в отсутствии указанных ионов - синий.
Ход определения: К 50 мл исследуемой воды прибавляют 5 аммиачного буфера, 5-8 капель индикатора эриохрома-черного и титруют 0,05 н.раствором трилона Б до перехода фиолетово-красного цвета в чисто синий. Титровать нужно очень медленно прибавляя трилон Б по каплям и хорошо перемешивая раствор. Вычисление общей жесткости проводят по формуле:
Х= А× 0,05 ×100 ,
Бгде
А- количество 0,05 н. трилона Б, пошедшего на титрование Б - объем воды, взятой для исследования 0,05 - множитель для перевода в мг-экв.
1000 - множитель для перевода жесткости на титр воды.
Определения железа в питьевой воде.
Присутствие железа в виде больших концентраций нежелательно по эстетическим и бытовым соображениям. Железо придает воде мутность, желто-бурую окраску, горьковато-металлический привкус, оставляет пятна ржавчины. Большое количество железа в воде способствует развитию железобактерий, при отмирании которых внутри труб накапливается плотный осадок.
Качественная реакция.
Принцип метода: роданистый аммоний в кислой среде окрашивает воду, содержащую железо, в красный цвет за счет образования роданистого железа Fe/GNH/З.
16
Ход работы: берут в пробирку 10 мл исследуемой воды, добавляют 2 капли серной кислоты 1:3 и 3 капли перекиси водорода. Перекись водорода добавляют для перевода окисного железа в закисное.
Затем добавляют в пробирку 10 капель / 0,5 мл/ раствора роданистого аммония. При наличии в воде железа вода окрашивается в красный цвет.
Количественное определение.
Принцип метода: Окраску воды, полученную при качественной реакции сравнивают с окраской стандартной шкалы, приготовленной из раствора железоаммиачных квасцов.
Ход работы:
Приготовление стандартной шкалы.
В 5 пробирок вносят постепенно возрастающее количество раствора железоаммиачных квасцов (таблица №7). Добавляют во все пробирки дистиллированной воды общего объема 10 мл. С каждой из пяти приготовленных пробирок ставят качественную реакцию (см. выше).
|
|
|
Таблица №8 |
|
|
|
|
|
|
№ пробирки |
Железо-аммиачные |
Содержание |
Дистиллированная вода |
|
|
квасцы (мл) |
железа (мг) |
(мл) |
|
|
|
|
|
|
1 |
0,1 |
0,01 |
9,9 |
|
|
|
|
|
|
2 |
0,25 |
0,025 |
9,75 |
|
|
|
|
|
|
3 |
0,5 |
0,05 |
9,5 |
|
|
|
|
|
|
4 |
0,75 |
0,075 |
9,25 |
|
|
|
|
|
|
5 |
1,0 |
0,1 |
9,0 |
|
|
|
|
|
|
Исследуемую воду из водопровода или подземого источника сравнивают со стандартной шкалой, для этого каждую пробирку стандартной шкалы вынимают из штатива и помещают рядом с пробиркой, содержащую исследуемую воду, смотрят в обе пробирки сверху вниз через всю толщу жидкости на белом фоне.
Пример расчета:
Окраска исследуемой воды совпала с окраской пробирки №3, т.е. 0,05 мг – 10 мл
Х мг – 1000 мл, таким образом в исследуемом образце воды содержание железа составило 5 мг/л.
Заключение: содержание железа в исследуемой воде превышает предельно допустимые концентрации.
17