Основные показатели качества воды. Как правильно выполнять измерение мутности. Хранить ячейки отполированными

Образцы с мутностью 5, 50 и 500 ЕМФ

Традиционно в качестве стандартной взвеси использовалась взвесь каолина (глины), в таком случае говорят: «Мутность по каолину мг/л», имеется ввиду сколько миллиграмм каолина на литр (или кубический дециметр) было добавлено для получения идентичной мутности в сравнении с исследуемом образцом.

Сейчас чаще всего для определения мутности используют формазин (полимер) при этом мутность измеряют в ЕМ/литр (единицы мутности на литр)

В таком случае говорят: «…единицы мутности по формазину (ЕМФ)»

Мутность в анализе воды

Разберем пример из практики:

У меня есть анализ от одного из клиентов. Вот ссылка на него: « .doc» можете качнуть весь анализ, но я предлагаю сначала посмотреть на картинку:



повышенная мутность в анализе

Так вот, что мы видим:

  1. Мутность, ЕМФ — 37 по результату исследования. При норме 2.6. в последней колонке ГОСТ 3351-74 — это государственный стандарт на проведение органолептического исследования питьевой воды по цвету, запаху, вкусу и мутности.
  2. Дальше смотрите — Железо общее — 5.79мг/л при норме 0.3 мг/л. Много да?
  3. А теперь самое главное — Железо 2+ двухвалентное растворенное железо — 0.01 — практически нет.

Из этого я делаю вывод, что все железо, практически полностью окислилось в бутылке пока воду везли в лабораторию, пока вода ждала в лаборатории своей очереди на исследование. И железо перешло в трехвалентное состояние — коллоидное — очень мелкие частицы, которые не видно глазом, но прекрасно видно мутность воды.

Если в эту воду добавить пару капель коагулянта — коллоиды быстро слипнутся и взвесь осядет на дно. Так же можно просто подождать в воде заведутся аэробные железобктерии, которые «съедят» железо, в результате чего оно опять же выпадет в осадок в виде хлопьев.

Теперь, когда Вы знаете все о мутности воды Вам будет интересно посмотреть для закрепления материала, так сказать, вот этот короткий новостной ролик из архива:

Рассказать друзьям

Мутность воды вызвана присутствием в ней тонкодисперсных взвесей органического и неорганического происхождения. Взвешенные вещества попадают в воду в результате смыва твердых частичек (глины, песка, ила) верхнего покрова земли дождями или талыми водами во время сезонных паводков, а также в результате размыва русла рек. Наименьшая мутность водоемов наблюдается зимой, наибольшая - весной (в период паводков) и летом, в период дождей, таяния горных ледников и развития мельчайших живых организмов и водорослей, плавающих в воде. Также повышение мутности воды может быть вызвано промышленными отходами, а также окислением соединений железа и марганца кислородом воздуха.
В России мутность воды определяют фотометрическим путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями. Результат измерений выражают в мг/литр при использовании основной стандартной суспензии каолина или в ЕМ/литр (единицы мутности на литр) при использовании основной стандартной суспензии формазина. Последнюю единицу измерения называют также Единица Мутности по Формазину (ЕМФ) или в западной терминологии FTU (Formazine Turbidity Unit).
1FTU=1ЕМФ=1ЕМ/литр
ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) по показаниям влияния на здоровье мутность не нормирует, однако с точки зрения внешнего вида рекомендует, чтобы мутность была не выше 5 ЕМФ, а для целей обеззараживания - не более 1 ЕМФ. В России по требованию СанПиН мутность питьевой воды не должна превышать 1,5 мг/л (по каолину), или 2,6 ЕМФ (по формазину). Мутность и суспензия - не синонимы, хотя большинство из нас считает эти термины более или менее взаимозаменяемыми. Строго говоря, суспензия - это то вещество, которое можно удалить из воды с помощью фильтрации. Мутность же - это количественная мера света, рассеянного и поглощенного водой из-за присутствия в ней частиц суспензии.
Существует также опасность перепутать мутность и окрашенность. Мутность - это недостаток прозрачности воды. Вода может быть сильно окрашенной, она даже может быть темно-коричневой, но все-таки прозрачной и не содержать частиц суспензии.
Размер частиц суспензии может различаться от мелкого коллоида до грубых зерен, которые остаются подвешенными в воде только пока ее взбалтывают. Те частицы, которые быстро оседают на дно, обычно называют осадком. Однако не существует твердых правил для классификации таких примесей. Вода из реки с быстрым течением или ручья может содержать значительное количество осадка. В наименьшей степени осадок содержится в воде из колодцев и родников. Осадок удаляется из этой воды, пока она просачивается через песок, гравий и камни.
Практически все виды мутности удаляет механическая фильтрация. Конечно, чем меньше частицы взвеси, тем меньше должны быть отверстия в фильтре, для того чтобы фильтр их задерживал. В некоторых случаях эти отверстия должны быть столь малы, что это служит причиной сильного падения давления, пока вода просачивается через фильтр. В принципе, любой механический фильтр вызывает падение давления в системе. Величина падения давления зависит от типа фильтра. Чем меньше размер пор, чем меньше общая фильтрующая поверхность, тем больше потеря давления воды и наоборот. Это обстоятельство всегда необходимо учитывать при рекомендации того или другого фильтра.
Простейший механический фильтр представляет собой мелкую металлическую сеточку с размером ячеек 50 - 100 микрон. Такая сеточка время от времени нуждается в обратной промывке, для того, чтобы освободить ее от налипшей грязи.
Во многих случаях эффективны фильтры, содержащие просеянный и калиброванный по размеру песок, гидроантрацит и другие специальные загрузки. В процессе фильтрации мелкие частички этих загрузок сцепляются гранями между собой, образуя пространственную сетку, в которой и застревают замутняющие воду частицы. Все обслуживание, необходимое таким фильтрам, - это регулярная промывка обратным потоком воды для удаления отфильтрованных частиц.
В некоторых случаях эффективны фильтры со сменными фильтрующими элементами (картриджами). Они предназначены для фильтрации воды, используемой для приготовления пищи и питья. Стоимость сменных картриджей может оказаться слишком высокой, чтобы их использование для фильтрации всей воды было оправданным.
Картриджи механической очистки бывают разные. Лепестковые конструкции из целлюлозы в комбинации с полиэстером созданы для того, чтобы увеличить площадь фильтрующей поверхности и, соответственно, уменьшить падение давления в системе. Эффективны намоточные картриджи из полипропилена, получаемые посредством намотки толстой нити на быстро вращающийся шпиндель. Наконец, модули для механической фильтрации получают прямым формованием из полимерной пены - согласно последним испытаниям, именно этот тип фильтрующих элементов лучше всего задерживает взвешенные частицы. Выпускаются также двухслойные картриджи из вспененного полипропилена. Частицы большего размера оседают на внешнем слое, в то время как внутренний слой эффективно удаляет частицы меньшего размера. За счет этого достигается максимальное использование фильтрующей поверхности.
Фильтры механической очистки, как правило, подсоединяют к водопроводу стационарно: либо врезают непосредственно в трубу, либо подключают к системе при помощи гибкой подводки.

Запах и мутность воды из скважины встречаются реже, чем аналогичные неприятности с колодезной, поскольку глубина скважин больше, а значит, пагубное сезонное влияние сказывается меньше. Тем не менее пласты загрязняют, бактерии одолевают, жесткость никуда не девается.

Мы привыкли к банальностям, а у них иной раз есть второе дно. Вода - источник жизни. Знакомая фраза? Именно, что жизни - любой. Вода источает жизнь для человека, помидоров, новогодних елок, милых ежиков, котиков, прочих растений и представителей животного мира, а также невидимых микроорганизмов, желающих жить ничуть не меньше, чем котики.

От микроорганизмов избавляются стремительно, и они вынуждены столь же стремительно размножаться. Размножаются бактерии в воде - от такого она мутнеет и, замкнувшись в своем горе, начинает источать не только жизнь, но и премерзкий «аромат». Однако бактерии не единственная причина запаха и мутности воды из скважины.

Причины появления запаха и мутности воды из скважины

Абсолютно достоверную информацию о причинах появления запаха и мутности воды в конкретной скважине можно получить, сдав подозрительную жидкость на анализ в лабораторию. Мы же приведем наиболее распространенные факторы порчи воды.

Мутность

Помимо упомянутых микроорганизмов, мутность вызывают присутствующие в воде тонкодисперсные взвеси (органические, неорганические). Например, от высокого содержания железа вода из скважины желтеет. Согласно СанПиН 2.1.4.1175-02, количество взвесей должно быть ограниченным и не превышать 2,6-3,5 ЕМ/дм3.


Взвешенные частицы попадают в воду, превращая ее в странную суспензию, когда талые и дождевые воды размывают грунт. Явление это сезонное и присуще поверхностным водам в гораздо большей степени, чем подземным.

Помимо сезонной миграции частиц глины, ила, песка, мутность воды в скважине могут вызвать примеси:

  • карбонатов,
  • гидроксидов алюминия,
  • гумусов,
  • окислов железа,
  • окислов марганца.

Еще одна причина - фитопланктон и зоопланктон.

Повышение мутности свидетельствует о наличии примесей, в том числе токсичных. Нужно отдать воду на анализ, чтобы понимать, насколько опасен ее состав и какие принять меры (выбрать нужные фильтры).


Фильтры, установленные перед гидроаккумулятором

Запах

В природе нет воды, лишенной вкуса и запаха, - абсолютно не пахнет только дистиллированная, но ее делают специально. Естественный состав воды включает растворенные вещества - минеральные или органические. Запах усиливается, становится неприятным, когда меняется сам состав или баланс веществ.

Неприятный запах создают:

  • плесневые грибы,
  • гниющие растения,
  • простейшие,
  • минеральные загрязнители.

Наиболее сильное влияние оказывают антропогенные загрязнители:

  • пестициды,
  • хлор,
  • вещества из промышленных и бытовых стоков.

При появлении запаха не стоит гадать, откуда он взялся, и надеяться, что сероводородом пахнут пригодные в пищу водоросли. Необходимо отдать воду на анализ, поскольку примеси могут быть весьма токсичными. Легко ощущаемого запаха быть не должно. По нормативам допустимая интенсивность «ароматов» такова, что на них надо обращать внимание специально, а когда «бьет в нос», пора спасаться.

Жесткость

Жесткая вода - мутная. Жесткость (содержание солей магния и кальция) - регламентируемый параметр. Она не должна превышать 10,0 о Ж. Один из так называемых народных методов умягчения воды - кипячение, но надо понимать, что способ устраняет лишь временную жесткость - карбонатную. Некарбонатную - постоянную - таким образом устранить невозможно.


Мутная вода в сравнении с чистой

Причина жесткости - растворение в воде содержащих магний и кальций горных пород. Особо актуально для подземных вод. Если многие причины мутности и запаха относятся больше к поверхностным водам, то здесь обратная ситуация: высокая жесткость характерна лишь для поверхностных вод, берущих начало из глубоких родников.

Жесткая вода портит бытовую технику, выводя из строя нагревательные элементы - факт широко известный. Помимо техники, от употребления жесткой воды выходит из строя пищеварительная система человека.

Нитраты

Аммонийные ионы могут перейти в нитрат-ионы под воздействием бактерий. Определенное количество нитратов возникает от молний во время грозы. Но основным поставщиком веществ являются люди, сбрасывающие сточные воды в опасной близости от водоемов, сообщающихся с водами подземными. Сток с удобряемых полей - также частая причина загрязнения вод.

Повышенное содержание нитратов приводит к эвтрофикации - активизации роста бактерий и водорослей, делающих воду мутной и вонючей. Активизируясь, бактерии начинают стремительно размножаться, гибнуть и разлагаться. Разлагающаяся биомасса, помимо создания отвратительного запаха и мути, расходует находящийся в воде кислород.


Помимо воздействия на бактерии, нитраты опасны сами по себе - они токсичны: 8–15 г - смертельная доза для человека. Потребляемые в меньших количествах нитраты сразу не убивают - они это делают медленно: в крови растет содержание метгемоглобина, из-за чего перенос кислорода становится затрудненным.

Обнаружив изменения воды, нужно принять меры - в первую очередь защитного характера, а во вторую - карательного. С централизованным водоснабжением проще - на ухудшение качества воды надо жаловаться в Роспотребнадзор. В случае с нецентрализованным водоснабжением на первый взгляд жаловаться не на кого - ваша скважина, ваша вода.

Причиной изменений может быть заиливание скважины, а может - загрязнение водоносного пласта. Но его еще надо найти и доказать (кто сбросил стоки, как эти стоки попали в пласт), на что уйдет время. Все это время нужна вода, и единственный выход - фильтрация. Фильтры выбирают после проведения анализа. Производители указывают ресурс фильтра, его пропускную способность и удерживаемые частицы - надо выбрать подходящий, опираясь на результаты исследования, где указаны все обнаруженные вещества (12, 20 или 30 показателей в зависимости от заказанного исследования), их количество и нормативные акты, регламентирующие это количество.

Причины запаха, мутности, привкуса воды после фильтрации

Если после установки фильтра вода стала лучше, но только на короткое время, или улучшение оказалось неполным, то:

  • фильтр подобран неправильно;
  • фильтр установлен неправильно;
  • фильтр промыт неправильно;
  • фильтр не соответствует заявленным характеристикам (необходимо заменить по гарантии).

После фильтрации вода должна быть прозрачной и без запаха: мутность и даже трудно уловимый запах недопустимы.

Горькая вода

В технической документации, сопровождающей каждый фильтр, указано количество воды, необходимое для промывки - выполнять рекомендации производителя нужно в точности. Если все сделано верно, а вода продолжает горчить, фильтр нужно заменить.

Мутная вода

Причиной мутности может быть неправильная установка компонентов фильтра или их отсутствие в системе. Необходимо проверить сборку, промыть фильтр рекомендуемым количеством воды. Если не помогло - заменить по гарантии. Если гарантии нет, то и доктора нет - надо купить новый фильтр, но сделать это с большей осмотрительностью.

Мутность воды с белесым оттенком (белые взвеси) говорит о неверно выбранной производительности - фильтр не в состоянии очистить такое количество, или об излишней жесткости воды. Покупая фильтр, нужно сопоставлять его характеристики и водопотребление. Надо помнить, что не каждый фильтр справляется с жесткостью (оптимальна мембранная фильтрация).

По истечении срока службы фильтра вода теряет качество - следите за датами. Неправильно подобранный по производительности фильтр выйдет из строя раньше, и неизвестно, на сколько.


Внимательно следите за состоянием воды. При обнаружении даже незначительных негативных изменений, отдавайте ее на анализ - не экономьте на здоровье, а иной раз и жизни.

Мутность воды вызвана присутствием тонкодисперсных взвесей органического и неорганического происхождения. Взвешенные вещества попадают в воду в результате смыва твердых частичек (глины, песка, ила) верхнего покрова земли дождями или талыми водами во время сезонных паводков, а также в результате размыва русла рек. Наименьшая мутность водоемов наблюдается зимой, наибольшая - весной в период паводков и летом, в период дождей, таяния горных ледников и развития мельчайших живых организмов и водорослей, плавающих в воде. Также повышение мутности воды может быть вызвано выделением некоторых карбонатов, гидроксидов алюминия, высокомолекулярных органических примесей гумусового происхождения, появлением фито- и изопланктона, а также окислением соединений железа и марганца кислородом воздуха.

Взвешенные вещества имеют различный гранулометрический состав, который характеризуется гидравлической крупностью, выражаемой как скорость осаждения частичек при температуре 10 о С в неподвижной воде.


Взвешенные вещества

Размер,
мм

Гидравлическая крупность, мм/с

Время осаждения частиц на глубину 1 м

Коллоидные частицы

2х10 -4 - 1х10 -6

Тонкая глина

1х10 -3 - 5х10 -4

7х10 -4 - 17х10 -5

0.5 - 2 месяца

5х10 -2 - 27х10 -3

10 - 30 минут

2.5 минуты


Мутность не только отрицательно влияет на внешний вид воды. Главным отрицательным следствием высокой мутности является то, что она защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании и стимулирует рост бактерий. Поэтому во всех случаях, когда производится дезинфекция воды, мутность должна быть минимальной для обеспечения высокой эффективности этой процедуры.

В России мутность воды определяют фотометрическим путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями. Результат измерений выражают в мг/дм 3 при использовании основной стандартной суспензии каолина или в ЕМ/дм 3 (единицы мутности на дм 3) при использовании основной стандартной суспензии формазина. Последнюю единицу измерения называют также Единица Мутности по Формазину (ЕМФ) или в западной терминологии FTU (formazine Turbidity Unit). 1FTU=1ЕМФ=1ЕМ/дм 3 .

В последнее время в качестве основной во всем мире утвердилась фотометрическая методика измерения мутности по формазину, что нашло свое отражение в стандарте ISO 7027 (Water quality - Determination of turbidity). Согласно этому стандарту, единицей измерения мутности является FNU (formazine Nephelometric Unit). Агентство по Охране Окружающей Среды США (U.S. EPA) и Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) используют единицу измерения мутности NTU (Nephelometric Turbidity Unit).

Соотношение между основными единицами измерения мутности следующее:

1 FTU(ЕМФ)=1 FNU=1 NTU

ВОЗ по показаниям влияния на здоровье мутность не нормирует, однако с точки зрения внешнего вида рекомендует, чтобы мутность была не выше 5 NTU (нефелометрическая единица мутности), а для целей обеззараживания - не более 1 NTU.

Мутная вода всегда подозрительна в эпизоотологическом и санитарном отношении, так как в ней создаются благоприятные условия для микроорганизмов. Мутность воды обусловлена присутствием в ней нерастворенных и коллоидных веществ.

Качественно мутность характеризуется словами: прозрачная, слабо опалесцирующая, опалесцирующая, слабо мутная, мутная, очень мутная. Количественно - по содержанию в воде взвешенных веществ, выраженных в мг/л. При этом пробирку с исследуемой водой сравнивают со стандартными ампулами суспензии каолина.

В полевых условиях пробирку диаметром 14-16 мм из бесцветного стекла наполняют анализируемой водой до высоты 10-12 см и рассматривают на черном фоне. Мутность воды не должна превышать 1,5 мг/л., как исключение до 2 мг/л.

3. Химические свойства воды.

Цель занятия : освоить методы определения: рН, сухого остатка, жесткости, хлоридов, сульфатов, и др. химических показателей.

К химическим свойствам воды относятся: сухой остаток, рН, жесткость, содержание сульфатов, хлоридов, содержание азотсодержащих веществ, окисляемость воды и содержание в ней кислорода, содержание минеральных веществ и другие показатели.

3.1. Определение сухого остатка в воде

Сухой остаток воды это то, что остается от выпаривания одного литра воды. Метод включает фильтрование, выпаривание и высушивание остатка при 110 0 С до постоянной массы.

По саннормативу в питьевой воде сухой остаток не должен быть более 1000 мг/л., как исключение до 1500 мг/л.

3.2. Определение активной реакции (рН) воды (водородного показателя)

Под водородным показателем среды понимают наличие свободных, активных ионов водорода. Концентрацию их принято выражать значением рН от 1 до 14.

Значение рН 7 соответствует нейтральной среде, меньше 7 - кислой, больше 7 - щелочной.

Значение рН определяют электрометрическим и колориметрическими методами.

Для ориентировочного определения рН воды применяют различные индикаторные (лакмусовые) бумажки, а также универсальный индикатор со шкалой сравнения.

В полевых условиях реакцию (рН) воды определяют по изменению цвета лакмусовой бумажки. Посинение красной лакмусовой бумажки - означает, что реакция щелочная (рН > 7,0), покраснение синей - реакция кислая (рН < 7,0).

Для анализа с универсальным индикатором в пробирку, предварительно ополоснутую исследуемой водой, наливают 3-5 мл пробы и добавляют 2-3 капли индикатора. Содержимое перемешивают и по цвету раствора определяют значение рН:

Красно-розовый - 2,

Красно-оранжевый - 3,

Оранжевый - 4,

Желто-оранжевый - 5,

Лимонно-желтый - 6,

Желто-зеленый - 7,

Зеленый - 8,

Сине-зеленый - 9,

Фиолетовый - 10,

По саннормативу рН питьевой воды должен быть в пределах 6,0-9,0.

3.3. Определение жесткости воды

Жесткость воды, в основном, обуславливается наличием в ней углекислых, хлористых, сернокислых, фосфорнокислых, азотнокислых солей магния и калия.

Жесткость воды иногда может служить показателем ее загрязнения органическими веществами. В результате распада органических веществ образуется углекислота, которая может выщелачивать соединения кальция и магния из почвы.

При загрязнении воды щелочными водами жесткость ее повышается. Для хозяйственных и технических целей жесткая вода нежелательна.

Различают три вида жесткой воды: общую, устранимую (карбонатную) и постоянную.

Общая жесткость - жесткость сырой воды, обусловленная всей суммой катионов кальция и магния.

Устранимая - жесткость сырой воды, обусловленная гидрокарбонатами кальция и магния, которые при кипячении выпадают в осадок в виде накипи.

Постоянная - зависит от наличия сернокислых, хлористых и других солей кальция и магния. Постоянная жесткость сохраняется после одночасового кипячения.

Жесткость воды ранее выражалась в градусах. 1 мг-экв/л равен 2,8 градусу.

Определение устранимой (карбонатной) жесткости

Принцип метода основан на титровании карбонатов соляной кислотой в присутствии индикатора метилового оранжевого.

В основе метода лежит следующая реакция:

Са(НСО 3) 2 +2НС1→СаС1+2СО;

Mg(HCO 3) 2 +2HCl→MgCl+2CO;

Посуда и реактивы :

0,1 н. раствор соляной кислоты;

1%-ный водный раствор метилового оранжевого,

мерные пипетки;

конические колбы емкостью 150 мл;

Ход определения . В коническую колбу емкостью 150 мл наливают 100 мл исследуемой воды, прибавляют 2 капли метилового оранжевого и титруют 0,1 н раствором соляной кислоты до перехода желтой окраски в слабо-розовую. Титрование проводят три раза и вычисляют среднюю величину. Для контроля ставят колбу с той же водой с добавлением двух капель метилового оранжевого. Расчет производят по формуле:

X = ---------------------, где:

X - карбонатная жесткость, в мг-экв/л;

а - количество 0,1 н. раствора HCI, израсходованной на титрование, мл;

0,1 - титр соляной кислоты;

к - поправочный коэффициент к титру 0,1 н. раствора HCI;

1000 - коэффициент перерасчета на 1 л;

V- объем исследуемой воды, мл.

Определение общей жесткости воды

В эту же колбу из бюретки приливают 20 мл щелочной смеси (равных частей 0,1 н. раствора Nа 2 СО 3 и 0,1 н. раствора NaOH и кипятят 3 минуты).

Затем жидкость переливают в мерный цилиндр (или мерную колбу на 200 мл), доливают дистиллированной водой до 200 мл, перемешивают и фильтруют.

В колбу наливают 100 мл фильтрата, добавляют 2 капли индикатора метилового оранжевого и титруют 0,1 н. соляной кислотой до слабо-розового окрашивания.

Расчет производится по формуле:

X = 20×а× 2, где:

Х- общая жесткость, мг-экв/л;

20- количество щелочной смеси, мл;

а - количество кислоты пошедшей на титрование, мл;

2 - множитель.

Постоянная жесткость

Определяют ее по разности между общей и карбонатной жесткости.

По саннормативу общая жесткость воды должна быть не более 7(10*) мг-экв/л.

*Примечание: величина, указанная в скобках, может быть установлена по постановлению главного госсанврача региона для конкретной системы водоснабжения на основании санитарно-эпидемиологической обстановки и применяемой технологии водоподготовки.

Для поения животных допускается, в зависимости от зоны, использования воды с жесткостью (мг-экв/л): для крупного рогатого скота -10-18, овец -20-25, свиней - 8-14, лошадей -10-15.

В продолжение темы:
Выплаты, льготы и компенсации

Борис и Глеб - первые канонизированные святые, страстотерпцы, во имя мира отказавшиеся от братоубийственной войны, во время которой были убиты, не оказывая...

Новые статьи
/
Популярные