Исследование питьевой воды
Основные знания о физиологическом, гигиеническом и эпидемиологическом значении воды. Требования к качеству питьевой воды при централизованном водоснабжении. Отбор проб воды для химического, санитарно-бактериологического анализов, способы обеззараживания.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.09.2015 |
| Размер файла | 38,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ТЕМЫ
санитарный бактериологический вода обеззараживание
Вода обязательная составная часть всего живого, является физиологически и гигиенически необходимым элементом. Вместе с тем она может стать источником болезней и нарушения здоровья, вследствие изменения ее состава, качества или употребляемого количества.
При потере воды в количестве менее двух процентов веса (1 - 1,5 л.) наступает жажда 6-8%-полуобморочное состояние, 10% - галлюцинации, нарушение глотания, 20% - смерть. С водой связано распространение инфекционных и гельминтных заболеваний, a от макро- и микроэлементного состава питьевой воды, загрязнения ее вредными химическими веществами, зависит заболеваемость неинфекционной природы. Имеется достаточно сведений о значении водного фактора и распространении холеры, брюшного тифа, дизентерии, паратифа А и Б, 6олезни Боткина, Вейля - Васильева (иктерогеморрагический лептоспироз), водной лихорадки, туляремии и многих других
2. ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ
1. Усвоить знания о физиологическом, гигиеническом и эпидемиологическом значении воды. Ознакомить студентов с влиянием химического состава воды на здоровье населения.
2. Рассмотреть требования к качеству питьевой воды при централизованном водоснабжении и качеству воды источников водоснабжения.
3. Усвоить общие сведения о методике обследования водоисточников, правилах выбора источника водоснабжения и отбора проб воды для санитарно-химического и санитарно-бактериологического анализов.
4. Усвоить методику оценки качества питьевой воды по микробиологическим, токсикологическим и органолептическим показателям.
5. Ознакомиться с основными методами улучшения качества питьевой воды
3. ВОПРОСЫ ТЕОРИИ
Гигиеническое, физиологическое и эпидемиологическое значение воды.
Гигиеническая оценка питьевой воды и источников водоснабжения. Показатели загрязнения воды.
Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения.
Исследование физического, химического и бактериологического состава воды.
Эндемические заболевания, связанные с изменением количества микроэлементов в воде.
Основные методы улучшения качества питьевой воды: осветление, обесцвечивание и обеззараживание.
4. ПРАКТИЧЕСКИЕ НАВЫКИ
1. Освоить методики определения физических свойств воды.
2. Освоить некоторые качественные реакции определения химического состава воды.
3. Научиться определять содержание активного хлора в 1% растворе хлорной извести, остаточный хлор и потребную дозу хлора.
5. УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Влияние химического состава воды на здоровье человека. Природные воды значительно отличаются между собой по химическому составу и степени минерализации. Солевой состав природных вод представлен преимущественно катионами Са, Mg, Al, Fe, К и анионами НСО, Сl, NO2, SO4. Степень минерализации вод в России увеличивается с севера на юг. Вода с содержанием минеральных солей более 1000мг/л может иметь неприятный вкус (соленый, горько-соленый, вяжущий), ухудшает секрецию и повышает моторную функцию желудка и кишечника, отрицательно сказывается на усвоении пищевых веществ и вызывает диспептические явления. Длительное употребление жесткой воды (общая жесткость более 7мг - экв) предрасполагает к образованию камней в почках.
Забор воды в г. Сургуте осуществляется из подземных горизонтов. Ее жесткость находится в пределах 1мг.экв.л. Имеются сведения о неблагоприятном воздействии мягкой воды на сердечно-сосудистую систему. Результаты, полученные в Московском НИИ гигиены имени Ф.Ф.Эрисмана, доказали отрицательное влияние потребления мягких вод на эту систему человека.
Повышенное состояние хлоридов в воде может способствовать возникновению гипертонических состояний, сульфатов - расстройству деятельности кишечника, нитратов - водно-нитратной метгемоглобинемии. Это заболевание характеризуется диспептическими явлениями, резкой одышкой, тахикардии. У детей грудного возраста, употребляющих питательные смеси, для приготовления и разбавления которых применялась вода с содержанием нитратов более 40мг/л., наблюдается цианоз. В крови обнаруживается значительный процент метгемоглобина, что ведет к кислородному голоданию тканей. У детей старшего возраста и взрослых восстановление нитратов и образование метгемоглобина происходит в небольших количествах. Это не оказывает существенного влияния на состояние их здоровья, но у лиц, страдающих анемией или сердечно-сосудистыми заболеваниями, может усилить явления гипоксии.
На здоровье человека сказывается изменение содержания в воде микроэлементов: фтора, йода, стронция, селена, кобальта, марганца, молибдена и др.
Микроэлементы - химические элементы, содержащиеся в растительных и животных организмах в малых количествах (тысячные и меньшие доли процента). Микроэлементы, которые содержатся в организме в количестве стотысячных долей процента и меньше, например, золото, ртуть, В.И. Вернадский назвал ультраэлементами.
Увеличение содержания фтора ведет к возникновению флюороза, снижение - кариеса зубов. Недостаток йода сопровождается поражением щитовидной железы. При дефиците кобальта наблюдается развитие тяжелых анемий, предрасположение к пневмонии у детей; при дефиците меди - могут развиться элементарная гипохромная анемия у детей, беременных женщин, послеоперационные анемии. С недостатком цинка связывают карликовый рост, а с недостатком селена (его низкой концентрацией в сетчатке глаза) - понижение остроты зрения. Особенно велико значение микроэлементов для организма ребенка на всех этапах его роста и развития.
Почти 2/3 территории России характеризуется недостатком йода, 40% - селена. Спуск неочищенных промышленных сточных вод может привести к появлению токсических концентраций мышьяка, свинца, хрома и других вредных примесей в воде открытых водоемов.
Наиболее тесная связь с уровнем химической нагрузки установлена для болезней органов пищеварения, мочеполовой системы, крови и кроветворных органов, болезней кожи и подкожной клетчатки. Высокая зависимость от уровня органического загрязнения воды (ХПК - химическое потребление 02) и суммы хлорорганических соединений (ХОС) установлена для гастритов, дуоденитов, неинфекционных энтеритов и колитов, болезней печени, желчного пузыря и поджелудочной железы, патологии почек и мочевыводящих путей.
Большое гигиеническое значение имеет радиоактивность природных вод. В горных породах содержатся уран, торий, радий, полоний и др., а также радиоактивные газы - радон, торон. Обогащение природных вод радиоактивными элементами обусловлено выщелачиванием, растворением и эманированием (радон, торой) минеральных веществ. Загрязнение вод происходит и за счет поступления в них радиоактивных сточных вод. Использование вод с повышенным содержанием радиоактивных элементов может привести к неблагоприятным генетическим последствиям: аномалиям развития, злокачественным новообразованиям, заболеваниям крови и т.д.
Большая часть населения земного шара употребляет питьевую волу (с активностью порядка 10-13 кюри/л (от 0,4 до 1*10"13 кюри/л).
Выбор и оценка качества источников централизованного водоснабжения
При выборе источника водоснабжения в первую очередь должны быть использованы межпластовые напорные подземные воды. Далее следует переходить к другим источникам в порядке снижения их санитарной надежности: межпластовым безнапорным водам - трещинно-карстовым водам при условии их особо тщательной гидрологической разведки и характеристики - грунтовым водам, в том числе инфильтрационным, подрусловым и искусственно пополняемым - поверхностным водам (рекам, водохранилищам, озерам, каналам).
Санитарное обследование водоисточника включает:
санитарно - топографическое обследование;
определение качества воды в водоисточнике и его дебита;
выявление заболеваемости среди населения и некоторых видов животных в районе расположения водоисточника;
взятие проб воды для исследования.
Необходимо рассмотреть данные о возможности организации зон санитарной охраны (ЗСО) источника водоснабжения; примерные границы ЗСО по отдельным ее поясам; при существующем источнике - данные о состоянии ЗСО. Изучаются данные о необходимости обработки воды источника (обеззараживание, осветление, обезжелезивание и др.). Рассматривается санитарная характеристика существующей или предполагаемой конструкции водозабора (водоприемник, скважина, колодец, каптаж); степень защищенности источника от проникновения загрязнений извне, соответствие принятых мест, глубины, типа и конструкции водозабора его назначению и степени обеспечения получения воды возможно лучшего в данных условиях качества.
Требования к питьевой воде, подаваемой централизованными системами хозяйственно питьевого водоснабжения представлены в ГОСТе 2074-82. Вода питьевая.
В практике водоснабжения вследствие недостаточного дебита подземных вод часто используют поверхностные воды, которые систематически загрязняются за счет спуска хозяйственно-фекальных и промышленных сточных вод, судоходства, лесосплава и т.д.
Вода этих источников подлежит обязательной обработке, но в связи с тем, что возможности обработки воды ограничены, в официальных нормативных документах содержатся гигиенические требования, которые предъявляются к источникам водоснабжения.
Таблица 1. Состав и свойства воды поверхностных источников хозяйственно питьевого водоснабжения (гост 17.1.03-77)
|
показатель |
требования и норматив |
|
|
Плавающие примеси (вещества) |
На поверхности водоема не должны обнаруживаться плавающие пленки, пятна минеральных масел и скопления других примесей |
|
|
Запахи, привкусы |
До 2 баллов |
|
|
Окраска |
Не должна обнаруживаться в столбике 20см. |
|
|
Водородный показатель |
Не должен выходить за пределы 6,5 - 8,5 pH |
|
|
Минеральный состав: |
||
|
сухой остаток |
1000 мг/дм3 |
|
|
хлориды |
350 мг/дм3 |
|
|
сульфаты |
500 мг/дм3 |
|
|
биохимическая потребность в кислороде (ВПК) |
Полная потребность воды при 200С не должна превышать 3 мг/дм3 |
|
|
Общая жесткость |
7 мг-экв/л |
|
|
Бактериальный состав |
Вода не должна содержать возбудителей кишечных заболеваний. Число бактерий группы кишечных палочек (коли-индекс) не более 10000 в 1000 мл воды |
|
|
Токсические химические вещества |
Не должны превышать ПДК |
|
|
Железо (в подземных источниках) |
1,0 мг.л |
Сведения о факторах, определяющих зоны санитарной охраны водоисточников, правилах определения границ поясов ЗСО подземных и поверхностных источников, границ ЗСО водопроводных сооружений и водоводов, основные мероприятия на территории ЗСО, программа изучения источников водоснабжения для установки границ ЗСО изложены в Санитарных правилах и нормах (СанПиН 2.1.4...-95). Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения.
Отбор проб воды для лабораторного анализа
Каждая проба воды должна иметь номер и направляться в лабораторию с сопроводительным документом, в котором указывают: название водоисточника, когда, в какой точке и кем взята проба, температура воды, состояние погоды, особенности взятия пробы (с какой глубины, продолжительность откачки воды и т.д.).
Из открытого водоема пробы воды отбирают у верхней и нижней границы района водопотребления (по течению водоема) на глубине 0,5 - 1м, посередине водоёма и на расстоянии 10м от берегов. Пробы воды следует брать прежде всего в том месте, где осуществляется или намечается забор воды населением.
Отборы воды из шахтных колодцев осуществляют на глубине 0,5 - 1м. Из колодцев с насосами и водопроводных кранов воду предварительно спускают в течение 5 - 10 минут.
Для полного химического анализа отбирают 5л. воды, для краткого - 2л., в химически чистую посуду с помощью батометров различных конструкций. Емкости 2-3 раза ополаскивают исследуемой водой. Взятые пробы воды подлежат исследованию в ближайшие 2-4 часа.
При большом сроке пробу консервируют добавлением 2мл 25% серной кислоты на 1л воды (при определении окисляемости и аммиака) или 2мл хлороформа (при определении взвешенных веществ, сухого остатка, хлоридов, солей азотистой и азотной кислоты).
Для бактериологического анализа пробы воды отбирают в стерильную посуду в количестве 500мл (для определения патогенных микробов 1-3л) с глубины 15-20см от поверхности водоема или глубже в тех же местах, что и для химического анализа. Емкость открывают непосредственно перед, отбором пробы, при этом бумажный колпачок с емкости снимают вместе с пробкой, не касаясь пробки руками. Край водопроводного крана после спуска застоявшейся воды обжигают. Пробы исследуют не позднее чем через 2 часа, допускается продление срока до 6 часов, при условии хранения воды во льду.
Исследование физических свойств воды
Температура воды определяются ртутным термометром непосредственно в водоеме или сразу после выемки пробы.
Термометр погружают в воду на 5-10мин. Оптимальная температура для питья 7-120С.
Запах определяется при комнатной температуре и при нагревании до 60°С.
Определение запаха при нагревании производят в широкогорлой колбе емкостью 250мл, в которую наливают 100мл исследуемой воды.
Колбу прикрывают часовым стеклом, помещают на электрическую плитку и нагревают до 60°С.
Затем вращательными движениями взбалтывают, сдвигают стекло в сторону и быстро определяют запах.
Запах воды характеризуется как ароматический, гнилостный, древесной и т.д., кроме того, применяют термины сходства запахов: хлорный, нефтяной и др.
Интенсивность запаха определяют в баллах от 0 до 5 баллов. 0- запах не ощущается; 1- запах, не поддающийся определению потребителям, но обнаруживаемый в лаборатории привычным наблюдателем; 2- запах поддающийся обнаружению потребителем, если обратить на него внимание; 3- запах, который легко замечается; 4- запах, который сам обращает на себя внимание; 5- запах настолько сильный, что вода для питья непригодна.
Вкус определяется только обеззараженной или заведомо в чистой воде при температуре 20°С. В сомнительных случаях воду предварительно подвергают кипячению в течении 5 минут с последующем охлаждением. Воду набирают в рот маленькими порциями, держат несколько секунд и определяют вкус, не проглатывая ее. Сила вкуса выражается в баллах: отсутствие привкуса - 0, очень слабый привкус - 1 балл, слабый - 2, заметный -3, отчетливый - 4 и очень сильный 5 баллов. Дополнительная характеристика вкуса: соленый, горький, кислый, сладкий; привкусы - рыбный , металлический и др.
Прозрачность воды определяют в бесцветном цилиндре, разделенном по высоте на см., с плоским прозрачным дном и тубусом у основания для выпуска воды, на который надета резиновая трубка с зажимом. Под дно цилиндра подкладывается печатный шрифт Снеллена так, чтобы шрифт находился на 4см от дна. Воду сливают из боковой трубки и отчитывают высоту столба воды, при котором можно отчетливо различать шрифт. Прозрачность выражается в см с точностью до 0,5см. В норме прозрачность составляет 30см и более.
Цветность воды определяется путем сравнения с дистиллированной водой налитой в бесцветные цилиндры. Сравнение цвета производится на белом фоне. Цвет воды характеризуется следующими терминами бесцветная, светло-желтая, бурая, зеленая, светло-зеленая и т.д. Интенсивность окраски воды определяется количественно путем сравнения испытуемой воды со шкалой стандартных растворов в условных градусах. Питьевая вода должна иметь цветность от 20 до 35 градусов.
Осадок определяется после одночасового отстаивания. Количество нерастворимых взвешенных веществ, обусловливающих мутность воды, может быть определенно весовым способом путем фильтрации с помощью тигля Гуча, на который помешают асбестовый фильтр.
Примечания:
Для водопроводов, подающих воду без специальной обработки по согласованию с органами сан.эпид.службы допускается: сухой остаток до 1500мг.л.; общая жесткость до 10 мг-экв.л; железо до 1мг.л; марганец до 0,5. мг.л.
Сумма концентраций хлоридов и сульфатов, выраженных в долях ПДК каждого из этих веществ в отдельности, не должна быть более 1
Органолептические свойства воды
Запах при 20°С и при нагревании до 60°С, баллы, не более 2
Вкус и привкус при 20°С, баллы, не более 2
Цветность, градусы, не более 20
Мутность по тандартной шкале, мг.л, не более 1,5
Примечание: по согласованию с органами сан.эпид.надзора допускается увеличение цветности воды до 35°, мутности (в паводковый период) до 2мг.л.
Контроль за качеством:
На водопроводах с подземным источником водоснабжения анализ воды в *течение первого года эксплуатации проводят не реже 4 paз. (по сезонам года). В дальнейшем не реже одного раза в год в наиболее неблагоприятный период по результатам первого года.
На водопроводах с поверхностным источником водоснабжения анализ воды проводят не реже одного раза в месяц.
При контроле обеззараживания воды хлором и озоном на водопроводах с подземными и поверхностными источниками водоснабжения концентрацию остаточного хлора и остаточного озона определяют не реже одного раза в час.
Содержание остаточного хлора в воде после резервуаров чистой воды должно быть в пределах: свободный хлор 0,3 - 0, 5мг.л., связанный 0,8 - 1,2мг.л.
Концентрация остаточного озона после камеры смешения должна быть 0,1 - 0,3 мг.л., при обеспечении время контакта не менее 12 минут.
Отбор проб в распределительной сети проводят из уличных водоразборных устройств, характеризующих качество воды в основных магистральных водопроводных линиях, из наиболее возвышенных и тупиковых участков уличной распределительной сети. Отбор проб проводят также из кранов внутренних водопроводных сетей всех домов, имеющих подкачку и местные водонапорные баки.
Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль да качеством. ГОСТ 2874 - 82
Гигиенические требования
Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.
По микробиологическим показателям питьевая вода должна соответствовать следующим требованиям:
Число микроорганизмов -- в 1мл3 воды, не более - 100
Число бактерий группы кишечных палочек в 1 л (коли-индекс) не более 3.
Токсикологические показатели воды
Токсикологические показатели качества воды характеризуют безвредность ее химического состава и включают нормативы для веществ:
встречающихся в природных водах;
добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;
появляющихся в результате промышленного, бытового и иного загрязнения источников водоснабжения.
Концентрация химических веществ, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должна превышать нормативов, указанных ниже:
Таблица 2. Концентрация химических веществ
|
Наименование показателя в мг.л., не более |
Норматив |
|
|
Алюминий остаточный |
0,5 |
|
|
Бериллий |
0,0002 |
|
|
Молибден |
0,25 |
|
|
Мышьяк |
0,05 |
|
|
Нитраты |
45,0 |
|
|
Полиакриламид остаточный |
2,0 |
|
|
Свинец |
0,03 |
|
|
Селен |
0,001 |
|
|
Стронций |
7,0 |
|
|
Фтор для климатических районов: |
||
|
I и II |
1,5 |
|
|
III |
1,2 |
|
|
IV |
0,7 |
Таблица 3. Органолептические показатели воды
|
Водородный показатель, рН |
6,0-9,0 |
|
|
Хлориды |
350 |
|
|
Железо |
0,3 |
|
|
Цинк |
5,0 |
|
|
Жесткость общая, мг-экв.л |
0,7 |
|
|
Марганец |
0,1 |
|
|
Медь |
1,0 |
|
|
Полифосфаты остаточные |
3,5 |
|
|
Сульфаты |
500 |
|
|
Сухой остаток |
1000 |
Определение химического состава воды (качественные реакции)
Активная реакция (pH). Воду наливают в две пробирки: в одну из них погружают красную лакмусовую бумагу, в другую синюю. Через пять минут эти бумажки сравнивают с такими же; ранее опущенными в дистиллированную воду. Посинение красной бумажки указывает на щелочную реакцию, покраснение синей - на кислую. Если цвет бумажки не изменился, значит реакция нейтральная.
Определение азотсодержащих веществ. Азотсодержащие вещества являются важным показателем загрязнения воды, т.к. они образуются при разложении белковых веществ, попадающих в водоисточник с хозяйственными - фекальными и промышленными отходами. Аммиак - продукт белкового распада, поэтому его обнаружение свидетельствует о свежем загрязнении. Нитриты указывают на некоторую давность загрязнения. Нитраты свидетельствуют о более давних сроках загрязнения. По азотсодержащим веществам можно судить и о характере загрязнения. Обнаружения триады (аммиак, нитриты и нитраты) свидетельствует о явном неблагополучии источника, подвергающегося постоянному загрязнению.
Качественное определение аммиака проводят следующим образом: в пробирку наливают 10мл исследуемой воды, прибавляют 0,2мл (1-2 капли) сегнетовой соли и 0,2мл реактива Несслера. Через 10 минут определяют содержание аммонийного азота, используя таблицу.
Определение нитратов. В пробирку наливают 1мл исследуемой воды, прибавляют 1 кристалл дефиниламина и осторожно наливают, наслаивая концентрированную серную кислоту. Появление синего кольца говорит о наличии в воде нитратов.
Определение нитритов. В пробирку наливают 10мл исследуемой воды, 0,5мл реактива Грисса (10 капель) и нагревают на водяной бане в течении 10 минут при температуре 70-80°С. Приблизительное содержание нитритов определяют по таблице.
Определение хлоридов. Хлориды в воде источника водоснабжения могут быть косвенным показателем загрязнения воды органическими веществами животного происхождения. При этом имеет значение не столько концентрация хлоридов, сколько ее изменение на протяжении времени. Большие концентрации хлоридов могут наблюдаться в солончаковой почве. Содержание хлоридов не должно превышать 350мг/л.
Качественная реакция: 5мл исследуемой воды наливают в пробирку, подкисляют 2-3 каплями азотной кислоты, прибавляют 3 капли 10% раствора нитрата серебра (азотно-кислое серебро) и определяют степень помутнения воды. Приближенное содержание хлоридов определяют по таблице.
Определение сульфатов. Содержание в питьевой воде повышенного количества сульфатов может оказать послабляющее действие и изменить вкус воды. Качественная реакция: 5мл исследуемой воды наливают в пробирку, прибавляют 1-2 капли соляной кислоты, 3-5 капель 5% раствора хлорида бария. Приближенное содержание сульфатов определяют по мутности и осадку по таблице.
Определение железа. Избыточное содержание железа придает воде желто-бурую окраску, мутность, горьковатый металлический привкус. При использовании такой воды в бытовых целях образуются ржавые пятна на белье, сантехнике.
Для качественного определения железа в пробирку наливают 10мл исследуемой воды, вносят 2 капли концентрированной соляной кислоты и добавляют 4 капли 50% раствора роданида аммония. Приближенное суммарное содержание железа определяется по таблице.
Определение жесткости воды. Жесткость воды зависит от присутствия в ней растворенных солей щелочноземельных магния и кальция. В некоторых случаях жесткость воды обуславливается присутствием закисного железа, марганца, алюминия. Различают 4 вида жесткости: общую, карбонатную, устранимую, и постоянную. Жесткость воды выражается в мг-эквивалентах растворимых солей кальция и магния в одном литре воды.
Определение карбонатной жесткости. В колбу емкостью 150мл наливают 100мл исследуемой воды, прибавляют 2 капли метилоранжа и титруют 0,1 нормальным раствором соляной кислоты до розового окрашивания. Расчет проводится по формуле:
X=(а*0,1*1000)/(v), где Х - жесткость; а - количество 0,1н р-ра HCl в мл, ушедшее, на титрование; 0,1 - титр кислоты; v - объем исследуемой воды.
Определение общей жесткости. В колбу емкостью 200-250мл исследуемой воды, добавляют аммиачно-буферного раствора 5мл и 5-7 капель индикатора хромогена черного. Титруют медленно при интенсивном помешивании 0,1н р-ром трилона Б до перехода винно-красного окрашивания, в сине-зеленое. Жесткость рассчитывают в мг/экв по формуле:
Х=(а*к*0,1*1000)/(v), где Х - общая жесткость, а - расход трилона Б в мл, к - поправочный коэффициент трилона Б (0,695), v - объем пробы воды.
Очистка и обеззараживание питьевой воды
Подземные глубокие артезианские воды, а также воды родников и ключей, вытекающих часто с большой глубины, санитарном отношении являются наиболее благополучными. Они обладают лучшими физико-химическими свойствами и почти свободны от бактерий. Воды обладают более низкими физико-химическими свойствами и обычно имеют большое бактериальное загрязнение. Поэтому воды открытых водоемов, используемые при центральном водоснабжении, требуют предварительной очистки и обеззараживания.
Очистка улучшает физические свойства воды. Вода становится прозрачной, освобождается от окраски и запахов. При этом из воды удаляется большая часть бактерий, которые при отстаивании воды оседают.
Для очистки воды применяется несколько методов:
а)отстаивание;
б)коагуляция;
в)фильтрация.
6. ОТСТАИВАНИЕ
Для отстаивания воды устраиваются специальные резервуары-отстойники. Вода в этих отстойниках движется очень медленно и находится в них 6-8 часов, а иногда и больше. За это время из воды успевает осесть большая часть взвешенных в ней веществ, в среднем до 60%. При этом в воде остаются главным образом самые мелкие взвешенные частицы.
7. КОАГУЛЯЦИЯ ВОДЫ и ФИЛЬТРАЦИЯ
Для того, чтобы при отстаивании удалять мелкие взвешенные частицы, к воде еще до поступления ее в отстойники прибавляют коагулянты-осадители. Чаще всего для этого используется алюминий (глинозем) - Al2(SO4)3. Сернокислый глинозем действует на взвешенные в воде частицы двояким образом. Он имеет положительный электрический заряд, а взвешенные частицы - отрицательный. Разноименно заряженные частицы взаимно притягиваются, укрепляются и оседают. Кроме того, коагулянт образует в воде хлопья, которые оседая, захватывают и увлекают на дно взвешенные частицы. При применении коагулянта вода освобождается от большинства мелких взвешенных частиц, при этом срок отстаивания можно сократить до 3-4 часов. Однако при этом в воде еще остается часть мельчайших взвешенных веществ и бактерий, для удаления которых применяется фильтрация воды через песчаные фильтры. При эксплуатации фильтра на поверхности песка образуется пленка, состоящая из тех же взвешенных частиц и хлопьев коагулянта. Эта пленка задерживает взвешенные частицы и бактерии. Песчаные фильтры в среднем задерживают до 80% 6актерий.
Для того, чтобы освободить воду от остаточной микрофлоры, ее подвергают обеззараживанию.
8. ХЛОРИРОВАНИЕ ВОДЫ
Имеется несколько методов обеззараживания воды. Наиболее распространенным является метод хлорирования - обеззараживания воды с помощью хлорной извести или газooбpaзнoгo хлора.
Лабораторный контроль за коагуляцией и хлорированием воды имеет большое практическое значение. Прежде всего, необходимо определить дозы коагулянта и хлора, требуемые для очистки и обеззараживания данной воды, т.к. различные воды нуждается в разных количествах этих веществ.
КОАГУЛЯЦИЯ ВОДЫ СЕРНОКИСЛЫМ АЛЮМИНИЕМ
Как мы уже отмечали, наиболее распространенный метод коагуляции воды - обработка ее сернокислым алюминием.
Процесс коагуляции состоит в том, что раствор глинозема при прибавлении в воду вступает в реакцию с двууглекислыми солями кальция и магния (бикарбонатами) и образует с ними гидрат окиси алюминия в виде хлопьев. Реакция протекает по уравнению:
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = 2A1(OH)3 + 3CaSO4 + 6С02
Потребная доза коагулянта зависит, в основном, от степени карбонатной (устранимой) жесткости воды. В мягкой воде, имеющей устранимую жёсткость меньше 4-5°, процесс коагуляции протекает плохо, т.к. здесь образуется мало хлопьев гидрата окиси алюминия. В таких случаях приходится добавлять в воду соду или известь (повышать устранимую жесткость), чтобы обеспечить образование достаточного количества хлопьев. Выбор дозы коагулянта имеет большое практическое значение, т.к. при недостаточной дозе коагулянта образуется мало хлопьев или нет хорошего эффекта осветления воды; избыток коагулянта придает воде кислый привкус. Кроме того, возможно последующее помутнение воды вследствие образования хлопьев.
9. ВЫБОР ДОЗЫ КОАГУЛЯНТА
Первый этап - определение устранимой жесткости. Берем 100 мл испытуемой воды, прибавляем 2 капли метилоранжа и титруем 0,1н HCL до появления розовой окраски. Устранимая жесткость рассчитывается следующим образом: количество мл HCL (0,1н), пошедшее на титрование 100 мл воды умножается на 2,8. Для точного определения дозы коагулянта целесообразно брать дозы 1% р-ра глинозема в соответствии с величиной устранимой (карбонатной) жесткости воды. В таблице расчета доз сернокислого алюминия показаны соотношения между устранимой жесткостью дозой коагулянта, а также показано количество сухого коагулянта, необходимого в том или ином случае для коагуляции 1л воды. Коагуляцию проводят в 3 стаканах. В первый стакан с 200мл испытуемой воды прибавляют дозу 1% раствора глинозема, соответствующую устранимой жесткости воды, а в два других стакана последовательно - меньшие дозы коагулянта. Время наблюдения - 15 минут. Выбирают ту наименьшую дозу коагулянта, которая дает наиболее быстрое образование хлопьев и их оседание. Пример: устранимая жесткость воды равно 7°. Этой величине жесткости по таблице соответствует доза 1% р-ра глинозема, 5,6 мл на стакан 200мл воды, которую прибавляют в первый стакан, во второй стакан прибавляют дозу , соответствующую 6° жесткости - 4,8 мл, а в третий стакан - 4мл. Стакан, в котором произойдет наилучшая коагуляция, покажет дозу 1% р-ра глинозема, необходимую для 200 мл воды, которую пересчитывают по той же таблице на сухой сернокислый алюминий в г на 1л.
10. ХЛОРИРОВАНИЕ ВОДЫ
Существует 2 способа хлорирования:
ѕ нормальными дозами хлора, исходя из хлоропотребности воды;
ѕ повышенными дозами хлора (перехлорирование).
Количество хлора, необходимое для обеззараживания воды, зависит от степени чистоты воды и, главным образом от загрязнения ее органическими веществами, а также от температуры воды. В гигиеническом отношении наиболее приемлемо хлорирование нормальными дозами, т.к. сравнительно небольшое количество вводимого хлора мало изменит вкус и запах воды и не потребует последующего дехлорирования воды.
Как правило, для хлорирования -воды берут такие количества хлорной извести, которые способны обеспечить наличие в воде 0,3-0,4 мг/л остаточного хлора на протяжении 30 минут контакта воды с хлором летом и 1-2 часов - зимой. Эти количества можно установить опытным хлорированием и последующим определением остаточного хлора в обработанной воде.
Хлорирование воды чаще всего производится 1% раствором хлорной извести.
Хлорная, или белильная известь представляет собой смесь гашеной извести - хлористого кальция и гипохлорита кальция: Са(ОН)2 + CaCl2 + CaOCl2. Гипохлорит кальция, контактируя с водой, выделяет хлорноватистую кислоту - НС1О. Соединение это нестойкое и распадается с образованием молекулярного хлора и атомного кислорода, которое и обладает основными бактерицидными эффектами. Хлор, который при этом выделяется, рассматривается как свободный активный хлор.
11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АКТИВНОГО ХЛОРА В 1% РАСТВОРЕ ХЛОРНОЙ ИЗВЕСТИ
Определение активного хлора в растворах хлорной извести основано на способности хлора вытеснять йод из раствора йодистого калия. Выделившейся йод титруют 0,01н р-ром гипосульфита.
Для определения активного хлора в растворе хлорной извести в колбу наливают 5мл отстоявшегося 1% раствора хлорной извести, прибавляют 25-50 мл дистиллированной воды, 5мл 5% раствора йодистого калия и 1мл серной кислоты (1:3). Выделившийся йод титруют 0,01н р-ром гипосульфита до слабо-розового окрашивания, затем добавляют 10-15 капель крахмала и титруют до полного обесцвечивания раствора. 1 мл 0,01н раствора гипосульфита связывает 1,27 мг йода, что соответствует 0,355 мг хлора. Расчет ведется по формуле:
,
где X - количество мг активного хлора, находившегося в 1 мл 1% раствора хлорной извести; а - количество мл 0,01н р-ра гипосульфита, пошедшее на титрование; v - объем воды, взятой для анализа.
12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОЙ ДОЗЫ ХЛОРА
При опытном хлорировании исходят ориентировочно из того, что для чистых вод с большим содержанием органических веществ (2-3 и даже 5 мг активного хлора на 1 л) в воду добавляют такое количество 1% раствора хлорной извести, чтобы активного хлора с избытком хватило для хлорирования исследуемой воды и осталось некоторое количество остаточного хлора.
Метод определения
В 3 колбы наливают по 200 мл исследуемой воды и добавляют пилоткой 1% р-р хлорной извести (1мл которого содержит примерно 2 мг активного хлора). В первую колбу добавляют 0,1 мл хлорной извести, во вторую 0,2 мл, в третью - 0,3 мл, после чего воду перемешивают стеклянными палочками и оставляют на 30 минут. Через полчаса приливают в колбы по 1 мл 5% р-ра йодистого калия, серной кислоты и крахмала .Появление синего окрашивания указывает на то, что хлорпотребность воды полностью обеспечена и остался еще избыточный хлор. Окрашенная жидкость титруется 0,01н р-ром гипосульфита и рассчитывается количество остаточного хлора и хлопотребность воды. Пример расчета: в первой колбе посинение не наступило, во второй едва заметное, а в третьей колбе - интенсивное окрашивание. На титрование остаточного хлора в третьей колбе ушло 1 мл 0,01н р-ра гипосульфита, следовательно, количество остаточного хлора равно 0,355 мг. Хлорпотребность 200 мл исследуемой воды будет равна: 0,6-0,355=0,245мг (если исходить из расчета, что 1 мл содержит 2 мг активного хлора, то в третью колбу внесли 0,6мг активного хлора). Хлорпотребность исследуемой воды будет равна: (0,245*1000)/200=1,2 мг.
Прибавим к 1,2 мг 0,3 (контрольный остаточный хлор), получим потребную дозу хлора для исследуемой воды, равную 1,5 мг на 1 л.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
1.Ознакомиться с содержанием данного методического пособия.
2.Получить пробу воды для лабораторного анализа. Занести в протокол исследования сведения, полученные при обследовании водоисточника.
3.Провести определения физических свойств и химического состава краткого анализа.
4.Определить общую жесткость воды.
5.Провести определение содержания активного хлора в 1% р-ре хлорной извести.
6.Провести активное хлорирование с определением потребной дозы хлора.
7.Результаты исследования занести в протокол. Оценить качество исследуемой воды по физико-химическим показателям и данные обследования водоисточника. Составить заключение о возможности использования данной воды для хозяйственно-питьевых целей.
8.Рассмотреть ситуационные задачи по оценке воды по результатам санитарного обследования водоисточника и данным анализа воды.
13. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ
1. Физиологическое, санитарно-гигиеническое и эпидемиологическое значение воды.
2. Гигиеническая характеристика различных источников водоснабжения.
3. Требования к качеству питьевой воды (С ГОСТ 2874-82) и к качеству воды источников хозяйственно-питьевого водоснабжения (ГОСТ 17.1.3.00-77).
4. Методика санитарного обследования водоисточников (сущность санитарно-эпидемиологического обследования и санитарно-топографического обследования).
5. Понятие о биологических провинциях и эндемических заболеваниях. Биологически активные элементы в питьевой воде, их гигиеническая оценка.
6. Виды анализа воды (санитарно-химический, бактериологический, полный, краткий и т.д.).
7. Правила отбора проб воды для санитарно-химического и бактериологического анализов.
8. Гигиеническое значение физических и органолептических свойств воды и методы их определения (температура, цветность, запах, привкус, прозрачность и осадок воды при стоянии).
9. Активная реакция воды, ее нормы и методы определения.
10. Сухой остаток, его гигиеническое значение и метод определения.
11. Физиолого-гигиеническое значение жесткости воды и сущность метода ее определения.
12. Схема краткого санитарного анализа воды.
13. Биогенные элементы: азот аммиака, нитриты, нитраты, их значение и методы качественного определения.
14. Хлориды, их значение и методы определения.
15. Сульфаты, их значение и методы определения.
16. Соли железа, их значение и метод качественного определения.
17. Санитарное значение органических веществ в воде, источники их поступление в воду.
18. Методы очистки воды (отстаивание, коагуляция, фильтрация).
19. Методы обеззараживания воды.
20. Определение содержания активного хлора в 1% растворе хлорной извести.
21. Определение потребной дозы хлора для исследуемой воды
ЛИТЕРАТУРА
1. Руководство к лабораторным занятиям по коммунальным гигиеническим познаниям, ред. Генгарука Р.Д. Москва 1990.
2. Коммунальная гигиена. Под ред. Акулова К.И., Вуштуевой К.А., М. 1986.
3. Буштуева К.А. с соавт. Учебник коммунальной гигиены М. 1986г.
4. Экология природопользование, охрана окружающей среды Демина Г.А. М.1995г.
5. Улучшение качества мягких вод. Алексеев Л.С., Гладков В.А. М., Стройиздат, 1994г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Физико-химическая характеристика питьевой воды. Гигиенические требования к качеству питьевой воды. Обзор источников загрязнения воды. Качество питьевой воды в Тюменской области. Значение воды в жизни человека. Влияние водных ресурсов на здоровье человека.
курсовая работа [50,2 K], добавлен 07.05.2014Проблема питьевого водоснабжения. Гигиенические задачи обеззараживания питьевой воды. Реагентные и физические методы обеззараживания питьевой воды. Ультрафиолетовое облучение, электроимпульсный способ, обеззараживание ультразвуком и хлорирование.
реферат [36,0 K], добавлен 15.04.2011Нормативно-правовая база, регулирующая качество питьевой воды в Украине. Рассмотрение органолептических и токсикологических свойств воды. Ознакомление со стандартами качества питьевой воды в США, их сравнение с украинскими и европейскими стандартами.
реферат [347,9 K], добавлен 17.12.2011Исследование годовой динамики загрязнения воды в Верхне-Тобольском водохранилище. Методы санитарно-бактериологического анализа. Основные методы очистки вод непосредственно в водоеме. Сравнительный анализ загрязнений питьевой воды города Лисаковска.
курсовая работа [63,3 K], добавлен 21.07.2015Влияние минерализации, нитратов, нитритов, фенолов, тяжелых металлов питьевой воды на здоровье населения. Нормативные требования к ее качеству. Общая технологическая схема водоподготовки. Обеззараживание воды: хлорирование, озонирование и облучение.
дипломная работа [153,9 K], добавлен 07.07.2014Пробоотбор питьевой воды в различных районах г. Павлодара. Химический анализ качества питьевой воды по шести показателям. Проведение сравнительного анализа показателей качества питьевой воды с данными Горводоканала, рекомендации по качеству водоснабжения.
научная работа [30,6 K], добавлен 09.03.2011Анализ показателей качества питьевой воды и ее физико-химическая характеристика. Изучение гигиенических требований к качеству питьевой воды и основные источники ее загрязнения. Значение воды в жизни человека, влияние водных ресурсов на его здоровье.
курсовая работа [52,6 K], добавлен 17.02.2010Роль питьевой воды для здоровья населения. Соответствие органолептических, химических, микробиологических и радиологических показателей воды требованиям государственных стандартов Украины и санитарного законодательства. Контроль качества питьевой воды.
доклад [19,7 K], добавлен 10.05.2009Характеристика природных вод и их очистка для промышленных предприятий. Описание установок для дезинфекции питьевой воды, применение ультрафиолетового излучения для обеззараживания сточных вод. Основы процессов и классификация методов умягчения воды.
контрольная работа [69,5 K], добавлен 26.10.2010Физико-химическая характеристика питьевой воды, ее основные источники, значение в жизни и здоровье человека. Главные проблемы, связанные с питьевой водой, и пути их решения. Биологические и социальные аспекты взаимодействия человека со средой обитания.
контрольная работа [26,7 K], добавлен 07.10.2009Проведение экологического мониторинга состояния питьевой воды. Выявление основных загрязнителей. Установление соответствия качества питьевой воды санитарным нормам. Характеристика основных методов очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения.
презентация [1,1 M], добавлен 12.04.2014Проблема качества воды. Исследование влияния питьевой воды на заболеваемость населения. Основные источники загрязнения окружающей среды. Способы обеззараживания сточных и питьевых вод. История водолечебного метода. Значение воды для здоровья людей.
реферат [39,8 K], добавлен 19.12.2012Задачи биомониторинга, системы биосигнализаторов токсичности воды с участием рыб и водяных рачков. Исследование питьевой воды на токсичность: биотесты с помощью водорослей и бактерий. Преимущества прибора для защиты качества питьевой воды ТоксПротект64.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.09.2012Сравнительный анализ степени токсичности и патогенеза металлов. Определение некоторых показателей качества питьевой воды в различных районах г. Южно-Сахалинска и их сравнительный анализ. Подготовка проб питьевой воды. Расчет индекса загрязнения вод.
дипломная работа [112,5 K], добавлен 10.07.2010Проблема качества питьевой воды в городах Российской Федерации. Сравнительный анализ состава воды из-под крана в различных городах России. Способы решения проблемы водоподготовки государством. Рекомендации по повышению качества питьевой воды в РФ.
контрольная работа [25,8 K], добавлен 08.01.2016Виды антропогенных загрязнений пресных вод и вызываемые ими заболевания. Государственный надзор за качеством питьевой воды. Санитарно-эпидемиологические требования к показателям содержания вредных веществ в системах питьевого водоснабжения г. Лисаковска.
курсовая работа [35,8 K], добавлен 21.07.2015Основные источники и химический состав пресной (питьевой) воды; ее свойство - накопление информации в молекулярных "скоплениях". Ознакомление с способом гашения вредных частот. Достоинства протиевой воды, методы ее получения в домашних условиях.
реферат [1,2 M], добавлен 27.02.2012Хозяйственная деятельность человека и ее влияние на состояние водоисточников. Зона санитарной охраны поверхностного источника водоснабжения. Требования к качеству воды и их классификация. Основные показатели качества хозяйственно-питьевой воды.
реферат [22,6 K], добавлен 09.03.2011Физико-химические свойства воды. Основные типы ее загрязнений и методы их удаления. Выбор места расположения очистных сооружений и определение требуемых площадей. Электрофизический способ очистки и обеззараживания питьевой воды с помощью нанотехнологий.
научная работа [350,7 K], добавлен 17.03.2011Основные источники загрязнения водных объектов. Физико-химические, бактериологические и паразитологические, радиологические показатели качества воды, методы очистки. Влияние химического состава питьевой воды на здоровье и условия жизни населения.
реферат [459,5 K], добавлен 28.11.2011
