Склад домішок природних вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти, науки, молоді та спорту України

Криворізький національний університет

Кафедра хімії

Реферат

Дисципліна: «Основи хімії палив та води»

Тема: «Склад домішок природних вод»

Студентки групи ТЕП-09

Корнієнко О.В.

Кривий Ріг 2012р.

Вступ

Основною початковою сировиною сучасних теплових електростанцій (ТЭС) служить природна вода. Вона є початковою речовиною для отримання пари в парогенераторах, використовується як теплоносій і як охолоджувач .

У природі вода існує в усіх трьох агрегатних станах: у вигляді пари, рідини, льоду і здійснює безперервний кругообіг.

В результаті природного кругообігу вода забруднюється різними домішками. За змістом домішок розрізняють наступні природні води:

- прісні води- загальний зміст до 1000мкг/кг солей;

- солонуваті води із загальним солевмістом від 1000 до 25000 мкг/кг;

- солоні води- загальний солевміст більше 25000 мкг/кг;

По хімічному складу усі природні води умовно діляться на три класи залежно від змісту у воді аніонів :

- гідрокарбонатні - у воді переважає іон НСО3 або сума іонів НСО3 - СО3-;

- сульфатні - у воді переважає іон SO42 -;

- хлоридные - у воді переважає іон Cl -;

По дисперсності домішок природні води класифікують таким чином:

- істинно розчинені ;

- колоїдні розчинені, з діаметром часток від 1 до 100 мікрон;

- грубодисперсні, з діаметром часток більше 1000 мікрон, завеси, що утворюють.

Домішки в природних водах.

1. Класифікація домішок і забруднень води

Речовини, що розчинені у природних водах, умовно можна розділити на п'ять груп:

1 - головні іони, що містяться у невеликій кількості ( CL-, СО32-, НСО3-, SO42-, Na+, K+, Ca2+, Mg2+ та інш.);

2 - розчинені гази ( кисень, азот, діоксид вуглецю, сірководень та інш.);

3 - біогенні гази (сполуки азоту, фосфору та кремнію);

4 - мікроелементи - сполуки всіх інших хімічних елементів;

5- органічні речовини.

Природні води характеризуються наступними критеріями якості:

фізико-хімічними: мінералізація, твердість, кислотність, лужність, сухий залишок, вміст завислих речовин, температура, водневий показник (рН), густина, електропровідність, оптична густина, поверхневий натяг, радіоактивність;

санітарно-гігієнічними: розчинний кисень, біохімічне витрачання кисню (БВК), окислюваність перманганатна та біхроматна, азот аміаку, нітритів та нітратів;

органолептичними: забарвленість, запах, смак та прозорість;

бактеріальними: мікробне число, колі-індекс, наявність вірусів;

біологічними: присутність водоростей і т.д.

При різноманітті присутніх у воді домішок і забруднень першорядне значення для розробки економічних способів очищення води має обґрунтована класифікація, яка дозволяє об?єднати їх за ознакою загальних властивостей в окремі групи.

Для характеристики природних вод по вмісту розчинених речовин застосовується декілька класифікацій запропонованих гідрохіміками.

За походженням розрізняють:

атмосферні води (осадові);

підземні води (ключові и колодязні);

поверхневі (річкові, озерні, морські, болотні).

За кількістю і характером домішок води розділяють:

-прісні,

-солоні,

-м?які,

-тверді,

-прозорі,

-безбарвні,

-опалесцентні,

-мутні,

-забарвлені,

-духмяні і ін.

За принципом використання води поділяють:

-питні,

-господарські,

-технічні,

-охолоджуючі,

- лікувальні і т.д.

Система С.А. Щукарева включає 49 класів вод і передбачає використання в якості класифікаційного признака наявність в них іонів з концентраціями вище 12,5% їх загального вмісту (наприклад: хлоридно-натрієві, карбонатно-сульфатно-кальцієві і т.д.).

Класифікація природних вод за загальною мінералізацією наведена в табл. 1.

Таблиця 1 - Класифікація природних вод за загальною мінералізацією

Вода	Характеристика	Загальна мінералізація, мг/дм3
Ультрапрісна	Звичайна гідрокарбонатна	Менше 200
Прісна	Звичайна гідрокарбонатна	200 - 500
З підвищеною мінералізацією	Гідрокарбонатно-сульфатна	500 - 1000
Солонувата та солона	Сульфатно-хлоридна	300 - 10000
З підвищеною солоністю	Переважно хлоридна	10000 - 35000
Перехідна до розсолу	Хлоридна	35000 - 50000
Розсоли	Хлоридна	50000 - 400000

Таблиця 2 - Класифікація природних вод за твердістю

Вода	Твердість, ммоль/дм3
Дуже м?яка	Менше 1,5
М?яка	1,5 - 4,0
Середньої твердості	4-8
Тверда	8-12
Дуже тверда	Більше 12

Класифікація вод запропонована О.А. Альокіним сполучає принцип розподілу за переважаючим аніоном та катіоном з підрозділом за кількісним відношенням поміж ними. За переважаючим аніоном природні води підрозділяються на три групи: гідрокарбонатні та карбонатні, а також сульфатні та хлоридні. Кожна група в залежності від переважаючого катіона ділиться на три групи: кальцієву, магнієву і натрієву. Кожна група має чотири типи вод в залежності від еквівалентного співвідношення іонів:

НСО3- > Са2+ + Мg2+;

НСО3- < Са2+ + Мg2+ < НСО3- + SO42-;

НСО3- + SO42- < Са2+ + Мg2+ або СІ- > Na+;

НСО3- = 0 (для кислих вод).

Класифікація домішок води Л.А.Кульського основана на фізико-хімічних характеристиках: фазовому стані і дисперсності. За цією класифікацією домішки води за їх відношенню до дисперсного середовища розділені на 4 групи. Домішки перших двох груп (крім високомолекулярних сполук) утворюють термодинамічно нестійкі гетерогенні системи, а двох інших - термодинамічно рівноважні і зворотні гомогенні системи. Перша група речовин являє собою нерозчинні домішки, які утворюють з водою суспензії, емульсії та піни. Ці домішки обумовлюють мутність води та в деяких випадках можуть надавати їй забарвленості. Друга група речовин об?єднує гідрофільні і гідрофобні колоїдні домішки, а також високомолекулярні сполуки, які здатні утворювати з водою стійкі колоїдні системи. Третя група речовин включає розчинні у воді гази та органічні сполуки як біологічного, так і антропогенного походження. Четверта група об?єднує речовини, які утворюють з водою розчини електролітів.

2. Існує три групи домішок природних вод

1. Речовини, що повністю розчиняються у воді. Знаходяться у воді у вигляді молекул або іонів. Їх наявність можна встановити хімічним аналізом або за смаком. Такі домішки не затримуються паперовими, піщаними та інш. фільтрами. До них належать : O2, N2, CO2, H2S, солі важких металів Cu, Pb, Mg, а також деякі органічні речовини, феноли, формальдегід та ін.

2. Домішки, що утворюють з водою колоїдні системи. Колоїдні частинки можна розглядіти в електронний мікроскоп, вони не затримуються фільтрами, однак затримуються мембранами з бичачого міхура або колодія. До таких частинок відносять мінеральні речовини SiO2, Al(OH)3, Fe(OH)3 а також органічні речовини (гумінові та фульвокислоти).

3. Домішки, що утворюють з водою зависі. До таких частинок відносять частинки піски, глини, органічної матерії. Такі частинки швидко осаджуються. Затримуються паперовими та частково піщаними фільтрами.

Біологічне забруднення води. природні води забруднені бактеріями, водоростями, одноклітинними організмами, червами та ін. біологічні забрудники розвиваються тим швидше, чим більше у воді поживних речовин.

4. Забруднення води нафтопродуктами.. найбільшої шкоди водоймам наносить нафта та нафтопродукти, що попадають у воду при аваріях супертанкерів, що перевозять нафту, при переливанні нафти з однієї ємкості в іншу, при очищенні цистерн від мазуту, а також при змиванні міських вулиць.

В одному із звітів ООН говориться, що забруднення моря одними тільки танкерами досягає міліонну тон за рік, усього ж до моря попадає у десять разів більше нафти.

3. Санітарно-хімічний аналіз природних вод

Для оцінки якості природних вод проводять фізико-хімічний аналіз, який ділиться на фізичні та хімічні показники.

- фізичні показники якості води: температура, запах, смак, прозорість, мутність, колір, густина та ін.

температура залежить від пори року, та температури тих ґрунтів, з якими вона соприкасається. Наприклад, температура води р.Дніпро змінюється протягом року у межах 1-280С. Оптимальна температура води, що йде для пиття повинна бути не вище 110С та не нижче 70С. Вода з такою температурою має найбільш приємний смак. З більш високою температурою вода містить меншу кількість газів, погану утоляє спрагу та неприємна на смак.

Запах та смак залежать від температури розчинених у воді газів та від хімічного складу домішок (табт.3.). Запах та смак води пояснюється наявністю наприклад, сірководню, продуктів розпаду рослинних решток, що утворюються при цвітінні водойм. Приємний смак надають воді розчинені в ній кисень та вуглекислота а також невелика кількість гідрокарбонату кальцію.

Таблиця 3. Допустимі концентрації солей, що надають смаку воді.

Сіль	Концентрація, мг/л
	Смак (нечіткий, ледве присутній)	Смак, що сприймається як поганий, відштовхуючий
NaCl	150	500	солоний
MgCl2	100	400	гіркий
MgSO4	200	500	гіркий
CaSO4	70	150	в'яжучий
KCl	350	700	гіркий
FeSO4	1,5	5,0	залізний
MnCl2	2,0	4,0	болотний
FeCl2	0,3	0,5	болотний

Інтенсивність запаху та прикусу визначають за п'ятибальною шкалою.

Спочатку визначають характер запаху:

а) запах природного походження;

б) запах штучного походження (хімічний).

Воду. Що перевіряють при t=15-200С наливають в колбу на 200-300 мл на 2/3 від її об'єму, закривають, збовтують, відкривають та носом визначають характер запаху а або б. Запахи природного походження класифікують за табл4.

Таблиця4. Визначення характеру запахів природного походження.

Символ	Характер запаху	Відносний род запаху
А	ароматичний Фруктовий	овочевий, квітковий
Б	болотний Ілистий	тінистий
Г	гнилісний Фекальний	стічної води
Д	деревний Запах	мокрої деревини
З	землистий Прілий	свіжеспаханого ґрунту
Р	рибний	риб'ячого жиру, риби
С	сірководню	Тухлих яєць
Т	трав'янистий	Сіна
Н	невизначений	Запах природного походження, що не підлягає під інші показники

Запахи другої групи називають за відповідними речовинами:

-фенольний,

-хлорфенольний,

-камфорний,

-хлорний та ін.

Бальну оцінку запаху застосовують: а)при температурі 15-200С; б)при температурі 600С.

Таблиця 5. Визначення інтенсивності запаху (в балах)

Бал	Інтенсивність запаху	Описання визначення
0	Ніякого	Відсутність запаху
1	Дуже слабкий	Спостерігається компетентним дослідником
2	Слабкий	Не привертає увагу споживача, але такий, на який можна вказати
3	Помітний	Легко помітний, може дати привід відноситись до води негативно
4	Чіткий	Звертає на себе увагу та робить воду непридатною для пиття
5	Дуже сильний	Настільки сильний, що робить воду непридатною для пиття

Необхідно виконувати наступні правила при визначенні запахів води:

- повітря у приміщенні, де ведеться спостереження повинно бути без запаху;

- відсутність будь-якого запаху на руках, одежі дослідника;

- одна людини не може довго проводити визначення, так як може спостерігатись звичка до запаху.

Розрізняють чотири вкуси води:

-солоний,

-гіркий,

-солодкий

-кислий.

Решта смаків це присмаки. Смак та присмак визначають у сирій воді, за виключенням води відкритих водойм, таку воду кип'ятять а потім вказують смак кип'яченої води. Смак хлорированої води визначають через 30 хвилин після введення в неї хлору.

Для визначення смаку 15мл води набирають в рот, затримують декілька секунд, не ковтають. Характер та інтенсивність смаку визначають за такими ж шкалами, як і запах.

Прозорість та мутність води. Джерелом мутності природних вод можуть бути частинки ґрунту, гірських порід, що вимиваються річками з русла, а також з полів, населених пунктів та ін. Точне кількісне визначення частинок, що присутні у воді дуже складне, тому використовують методи косвеної характеристики, а саме визначення прозорості та мутності. Визначення прозорості проводять за хрестом та за шрифтом (на дно циліндру висотою 350см поміщують білий циліндр, на якому чорні лінії у вигляді хреста або шрифт).

Якщо вміст частинок у воді менший за 3мг/г визначають мутність води за спеціальними приборами мутномерами або нефелометрами (досліджувальні зразки порівнюють із стандартами, мутність яких відома, або в нефелометрах за принципом розсіювання світла колоїдними розчинами).

Колір води. Чиста вода, в малому об'ємі не має кольору, а в шарах вона з блакитним відтінком. Інші відтінки свідчать про наявність у воді розчинених та звішених домішок.

Колір води визначають колориметрично, порівнюючи з шкалою еталону. Колір виражають в градусах платиново-кобальтової шкали.

- хімічні показники якості води:встановлення активної реакції води, окислюваності, азотвмістких речовин, розчинених у воді газів, жорсткості та лужності, а також хлоридів, сульфатів, заліза, марганцю та інших елементів.

Хімічний аналіз природної води має вирішальне значення в практиці водопостачання. Результати аналізу дозволяють встановити придатність джерела для питного й технічного водопостачання, наявність у воді шкідливих для організму забруднень або сполук, які сприяють її корозійній активності, піненню, утворенню накипу та ін.

До хімічних показників відносять

Хімічні показники можуть бути загальними та специфічними. До числа загальних хімічних показників якості води відносять:

- Розчинений кисень. Основними споживачами розчиненого кисню є процеси дихання гідробіонтів та окислення органічних речовин. Низький вміст розчиненого кисню відображається на всьому комплексі біохімічних та екологічних процесів у водному об'єкті.

- Хімічне споживання кисню (ХСК). ХСК визначається як кількість кисню , який необхідний для хімічного окислення в одиниці об'єму води органічних та мінеральних речовин. Величина ХСК дозволяє судити про забрудненість води окисленими речовинами, але не дає інформації про склад забруднення.

-Біохімічне споживання кисню (БСК). БСК визначається як кількість кисню, який необхідний на біохімічне окислення в одиниці об'єму води органічних речовин за визначений проміжок часу. Існує БПК за п'ять діб (БПК5) та двадцять діб (БПК20).

-Окислюваність води. Наявність в природних водах органічних і деяких легко окислюваних неорганічних домішок (сірководню, сульфітів, закисного заліза та ін.) зумовлює певну величину окислюваності води. У зв'язку з тим, що окислюваність поверхневих вод пояснюється головним чином наявністю органічних речовин, то визначення окислюваності, тобто кількості кисню, який необхідний для окислювання сумішей в даному об'ємі води, є одним з непрямих методів визначення органічних речовин у воді.

Найменшою величиною окислюваності (2 мгО2/дм3) характеризуються артезіанські води. Окислюваність ґрунтових вод залежить від глибини їх залягання. Ґрунтові незабруднені води мають окислюваність, близьку до окислюваності артезіанських вод. Окислюваність чистих озерних вод в середньому становить 5-8 мг/дм3 кисню; в річковій воді вона коливається в широких межах, доходячи до 60 мг/дм3 і більш. Високою окислюваністю води відрізняються ріки, басейни яких розташовані в болотистих місцевостях. У болотяних водах в деяких випадках вона досягає 400 мг/дм3. Окислюваність природних, особливо поверхневих вод, є величиною не постійною. Зміна хімічної характеристики речовини, яка потрапляє у воду, змінює величину її окислюваності. Підвищена окислюваність води свідчить про забруднення джерела і вимагає застосування відповідних заходів щодо його охорони при використанні для водопостачання. Раптове підвищення окислюваності води служить ознакою забруднення її побутовими стоками, тому величина окислюваності важлива гігієнічна характеристика води.

Додаткові відомості про характер органічних сполук, що містяться у воді можна отримати, порівнюючи відношення кольору і окислюваності. Підвищене значення цього співвідношення свідчить про переважання у воді стійких речовин гумусу болотяного походження, знижене - про речовини гумусу планктонного походження. Середні значення характерні для грунтових речовин гумусу.

Таким чином, визначення окислюваності є не тільки способом встановлення концентрації органічних речовин, але в поєднанні з іншими показниками, наприклад з кольором, може служити і методом визначення їх походження.

Мінеральний склад. Мінеральний склад визначається по сумарному складу семи головних іонів: К+, Na+, Ca+, Mg2+, Cl-, SO42-, HCO3-. Головними джерелами збільшення мінералізації є ґрунтові та стічні води.

Азотовмісні речовини (іони амонію, нітритні та нітратні іони) утворюються у воді внаслідок розкладання білкових сполук, що потрапляють в неї майже завжди зі стічними побутовими водами. Білкові речовини під дією мікроорганізмів зазнають розпаду, кінцевий продукт якого аміак. Наявність останнього свідчить про забруднення води стічними водами.

Іноді у воді присутні іони амонію неорганічного походження, що утворюються внаслідок відновлення нітрату і нітритів гумусовими речовинами, сірководнем, закисним залізом і т. п. Наявність у воді іонів, що утворилися таким шляхом, не є небезпечним в санітарному відношенні.

Якщо поява у воді азотовмісних сполук відбувається внаслідок гниття білкових речовин, то такі води непридатні для пиття.

У природній воді іони амонію нестійкі і при окисленні киснем повітря під дією бактерій поступово перетворюються в нітритні та нітратні іони:

Утворення нітратів і нітритів у воді може бути не тільки результатом описаних вище процесів. Нітрат, наприклад, утворюється при розчиненні нітратних солей грунтовими водами. Відновлюючись, нітрат служить джерелом збагачення води нітритами.

У поверхневих водах містяться, головним чином, нітрати (кількість їх невелика 0,001-0,003 мг/дм3). В артезіанських водах вміст нітритів може досягати десятих часток міліграма в літрі.

За наявністю тих чи інших азотовмісних сполук судять про час забруднення води стоками. Так, наявність у воді іонів амонію, і відсутність нітритів вказує на нещодавнє забруднення води. Одночасна присутність їх свідчить про те, що з моменту первинного забруднення пройшов вже якийсь проміжок часу. Відсутність іонів амонію при наявності нітритів і особливо нітратів, говорить про те, що забруднення сталося вже давно і вода за цей час самоочистилася.

Підвищений вміст нітрату (більше як 50 мг/дм3) у воді, що постійно використовується для пиття, призводить до порушення окислюваної функції крові.

Нафтопродукти. До нафтопродуктів відносять палива, оливи, бітуми та деякі інші продукти, які представляють собою суміш вуглеводнів різних класів. Джерелами надходження нафтопродуктів є їх втрати при видобутку, переробці та транспортуванні, а також стічні води. Вуглеводні, які входять в склад нафтопродуктів, здійснюють токсичну, а в деяких випадках, наркотичну дію на живі організми, вражаючи серцево-судинну та нервову систему.

Пестициди. Під пестицидами розуміють велику групу штучних хлорорганічних та фосфорорганічних речовин, які використовуються у боротьбі з бур'янами, комахами та гризунами. Головним джерелом їх надходження є поверхневий та дренажний стік зі сільськогосподарський територій. Пестициди мають токсичну, мутагенну та кумулятивну дію, руйнуються повільно.

Важкі метали. До числа найбільш розповсюджених важких металів відносять свинець, мідь, марганець, цинк, залізо. Важкі метали мають мутагенну та токсичну дію, швидко знижують інтенсивність біохімічних процесів у водних об'єктах.

Залізо і марганець. Форма, в якій присутні в природних водах залізо і марганець, залежить від величини рН і вмісту кисню.

Окислення двовалентного заліза у воді з максимальною швидкістю відбувається при рН > 7, а двовалентного марганцю при рН > 9.

Гідрат оксиду заліза, що утворився в результаті гідролізу та окислення двовалентного заліза, малорозчинний і завдяки захисній дії гумусових речовин може бути присутнім в природних водах в колоїдному стані.

Зазвичай вміст заліза та марганцю не перевищує декількох десятків міліграмів в 1 л води. Хоча вода, що містить і більш високі кількості цих іонів, абсолютно нешкідлива для здоров'я, все ж для питних, промислових і господарських цілей вона непридатна, оскільки має неприємний, чорнильний або залізистий присмак.

Наявність у воді заліза та марганцю може призводити до розвитку в трубопроводах залізистих і марганцевих бактерій. Продукти життєдіяльності бактерій накопичуються в таких кількостях, що можуть значно зменшити перетин водопровідних труб, а іноді і повністю їх закупорити.

Хімічні показники вимірюються в г/м3, мг/дм3 (мг/л).

Також домішки природних вод поділяють на неорганічні й органічні та мікрофлору і мікрофауну.

Академік Л.А. Кульський розробив класифікацію домішок природних вод на підставі їхньої фазово-дисперсної характеристики, що дає змогу обґрунтувати методи їх усунення (табл. 6).

якість питний вода фізичний

Таблиця 6

Завись суспензії, емульсії, які зумовлюють мутність води, а також мікроорганізми і планктон	Колоїдні розчини і високомолекулярні сполуки, які зумовлюють окисність і кольоровість води, а також віруси	Молекулярні роз-чини/гази, розчинні у воді органічні речовини, які надають їй запаху й присмаку	Іонні розчини / солі, кислоти, основи, які зумовлюють мінералізацію, кислотність або лужність
Групи
І	II	III	IV
10-2 - 10-4 см	10-5 - 10-6 см	10-6 - 10-7 см	10-7 - 10-8 см

До третьої групи домішок належать молекулярно-розчинні речовини з розміром часточок 10-6 - 10-7 см, розчинені органічні сполуки (продукти життєдіяльності гідробіонтів, феноли, істинні фульвокислоти). Розчинені гази, переважно кисень і вуглекислий газ, майже завжди є в природній воді. Розчинений кисень надходить із атмосферного повітря, а також утворюється внаслідок фотосинтезу водоростями органічних речовин (вуглеводів) з неорганічних (Н3СО3, Н3О). Вміст О2 у воді зменшується через процеси окиснення органічних речовин і споживання його живими організмами під час дихання.

Розчинений вуглекислий газ (СО2) у воді з'являється внаслідок біохімічних процесів окиснення органічних речовин, які містяться у воді та ґрунті, а також дихання водних організмів і виділення його під час геохімічних процесів.

До четвертої групи домішок належать речовини, які дисоціюють у воді на іони, із ступенем дисперсності менше 10-7 см (солі, кислоти, луги, які зумовлюють мінералізацію, кислотність і лужність).

У природних водах переважають здебільшого сім основних іонів - Na+, К+ Са2+, Мg2+ і НСО3-, SО42- Сl-. Катіони Н+, NН4+, Сu2+, Fе2+, Fе3+, Мn2+, Аl3+ та інші й аніони ОН-, СO32-, NO2-, NO3-, F-, Вr-, J-, НРO42-, НSO4-, НSiO3-, ВO2-, НS- та інші в природній воді трапляються у незначній кількості, проте їхній вплив на властивості і якість води іноді дуже великий.

Загальний вміст солей у воді наближено оцінюють за величиною твердого залишку, під яким розуміють суму всіх домішок води, яку визначають випарюванням і наступним висушуванням попередньо профільтрованої проби. Якщо пробу не фільтрували, то вміст усіх домішок називають сухим залишком.

Сумарну концентрацію катіонів кальцію і магнію, виражену в мг екв/л, називають загальною твердістю води. Загальна твердість - це сума карбонатної (тимчасової) і некарбонатної (постійної) твердості.

Карбонатна твердість зумовлена присутністю у воді здебільшого гідрокарбонатів кальцію і магнію, вона майже повністю усувається при кип'ятінні води. Гідрокарбонати при цьому розпадаються з утворенням вугільної кислоти; в осад випадає карбонат кальцію і гідроксид магнію.

Некарбонатна твердість зумовлена присутністю кальцієвих і магнієвих солей сірчаної, соляної та азотної кислот і при кип'ятінні не усувається.

Загальна лужність визначається сумою аніонів слабких кислот, які можуть реагувати із соляною і сірчаною кислотами.

Загальна лужність складається з бікарбонатної, карбонатної і гідратної лужності.

4. Вимоги до якості води

Якість питної води повинна відповідати вимогам державних стандартів. Вода повинна бути безпечною в епідеміологічному відношенні, нешкідливою за своїм хімічним складом і мати добрі органолептичні властивості. Відповідно до Закону України "Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення" Державний нагляд за виконанням санітарно-гігієнічних і протиепідемічних правил та норм якості питної води на всій території України покладений на органи державної санітарно-епідеміологічної служби Міністерства охорони здоров'я України (СЕС).

Нагляд за дотриманням стандартів якості питної води здійснюється Комітетом України із стандартизації, метрології та сертифікації відповідно до Декрету Кабінету Міністрів України "Про державний нагляд за додержанням стандартів, норм і правил та відповідальність за їх порушення" №30-93 від 08.04.93.

Питна вода, у міській розподільчий мережі, повинна відповідати таким державним стандартам та регламентуючим документам: ДСТ 2874-82: "Вода питна. Гігієнічні вимоги і контроль якості води". Цей документ передбачає контроль якості води за 28 показниками;

Державні санітарні правила і норми 383-96: "Вода питна. Гігієнічні умови до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання." №136/1940-96 СанПіН передбачає контроль за 55 показниками. На даний момент даний нормативний документ вводиться поетапно до 2005 року відповідно до доручення Кабінету Міністрів України (інд. 33 дор.373 від 24.12.99);

ДСТ 2761-84: "Джерела централізованого господарсько-питного водопостачання: Гігієнічні норми і правила вибору";

ДР-97: "Допустимі рівні радіонуклідів цезію-137 та стронцію-90 у харчових продуктах та питній воді;

Норми радіаційної безпеки НРБУ-97;

Розпорядження Київської міської державної адміністрації №432 від 05.04.1997: "Тимчасові нормовані показники якості питної води в м. Києві". Тимчасовий документ, що регламентує якість питної води у місті Києві до введення в дію українського національного стандарту "Вода питна" та на додаток до стандарту 2874-82 "Вода питна". ТНП передбачають контроль за 46 показниками

Необхідно відмітити, що запропоновані вище класифікації іонного складу природних вод малопридатні для характеристики промислових вод, що використовуються для приготування напоїв.

На підприємствах лікеро-горілчаної промисловості України в основному використовують пом'якшену водопровідну або артезіанську воду, вміст домішок в якій не завжди відповідає наведеним нижче критеріям оцінки якості. Технологічна підготовлена вода дуже різноманітна за складом, який залежить від географічного розташування підприємства, геологічного складу ґрунту, забруднення стічними водами, а також від застосовуваних способів водоочистки.УкрНДІспиртбіопрод розроблено моніторингову систему якості води, що використовується для приготування горілки підприємствами-виробниками лікеро-горілчаної продукції, яка складається зі:

- спостереження за станом джерел водопостачання заводів-виробників, аналізу якості проб вихідної та води після установок водопідготовки;

-обліку та систематизації інформації про стан якості води;

- розробка рішень за класифікацією у відповідності з якістю води, що використовується для приготування алкогольних напоїв.

Вимоги до якості питної води Всесвітньої організації охорони здоров?я

Максимально допустимі концентрації забруднень у питній води, води технічного призначення та стоках регулюються національними стандартами. Враховуючи особливу важливість для здоров?я населення якості питної води, спеціалісти Всесвітньої організації охорони здоров?я (ВОЗ) розробляють базові нормативи якості води, що публікуються на сторінках “Руководства по контролю качества питьевой воды”. Вимоги до якості питної води Всесвітньої організації охорони здоров?я опубліковані в Керівному документі за 1997.

Вимоги до якості питної води в Європейському Союзі (ЄС) Перша Директива по питній воді ЄС була прийнята в 1980 році. Остання Директива Ради ЄС 98/83/ЕС від 3 листопада 1998 року по якості питної води передбачає нові основні параметри, які мають велике значення для якості води і здоров?я людей. Наприклад, у порівнянні зі старою Директивою норматив для свинцю знижений з 50 до 10 мкг/л, введені нормативи для трихлорметану, бромату, акриламіду.

Таблиця 7- Нормативи для питної води за мікробіологічними показниками в Європейському Союзі (ЄС)

Мікроорганізми	Норматив, од/100 см3	Примітка
Питна вода	Термотолерантні та інші коліформи	Не повинні виявлятися в кожний пробі об?ємом 100 см3
Вода в розподільній системі після обробки	Термотолерантні та інші коліформи	Не повинні виявлятися в кожний пробі об?ємом 100 см3. В системах водопостачання при постійному контролі не повинні виявлятися в 95% зразків протягом року.

Таблиця 8 - Нормативи для питної води за окремими показниками ВОЗ, країн ЄС, США, Росії та України.

Показник	Норматив, мг/дм3, не більше	Примітка
	ВОЗ	США	ЄС	Росія	Україна
Забарвленість	15	15	15	20	20	Зовнішній вигляд
РН	6,5-8,5	6,5-8,5	6,5-8,5	6,0-9,0	6,0-9,0	Низький рН збільшує корозійність, високий рН викликає мильний присмак
Окислюваність	-	-	5,0	-	-
Алюміній	1,5	0,05-0,2	0,05-0,2	0,5	0,5	Осад (завись) та зміна кольору
Амоній	1,5	-	0,5	-	-	Запах та присмак
Залізо	0,3	0,3	0,2	0,3	0,3	Запах, присмак, забарвленість, осад
Марганець	0,1	0,05	0,05	0,1	0,1	Запах, присмак, забарвленість, осад
Нітрати	50	10	50	45	45	Присмак
Нітрити	3	1	0,5	-	2	Присмак
Натрій	200	-	200	-	-	Присмак
Сульфати	250	250	250	500	500	Присмак
Сірководень	0,05	-	-	-	-	Запах та присмак
Свинець	0,01	0,015	0,025	0,3	0,03
Хлориди	250	250	250	350	350	присмак, викликає корозію
Фтор	1,5	2,0	2,0	1,5	1,5
Ртуть	0,001	0,002	0,0005	0,0005	0,0005

Висновки

Ймовірно, багато хто не повною мірою усвідомлює істинне значення води для людини. Незважаючи на те що вода - найпоширеніша на Землі речовина, запаси прісної води досить обмежені. Вони складають близько 20 тис. км3 на рік. При нормі водопостачання 1000 т води в рік(з урахуванням промисловості і сільського господарства) на людину цієї кількості може вистачити на 20 млрд чоловік. З урахуванням того, що джерела прісної води розподілені на Землі нерівномірно, в деяких країнах вже сьогодні відчувається гостра нестача прісної води. Для інших регіонів світу при відносному достатку прісної води виникла проблема нестачі чистої води, оскільки водойми виявилися забрудненими промисловими відходами і побутовими стоками. До певного часу природа сама справлялася із завданням очищення забруднених людиною вод. Проте із зростанням промислового виробництва і з концентрацією населення в містах природі стало все важче справлятися з цим завданням.

До основних споживачів прісної води відносяться: сільське господарство (70%) промисловість, включаючи енергетику (20%)и комунальне господарство (~10%) В промисловому виробництві найбільш водоємними є хімічна, целюлозно-паперова і металургійна промисловість. Досвід показує, що на побутові потреби житель облаштованого міста витрачає 200...300 л води в день. Розподіл споживання води в середньому наступний: на приготування їжі і питво витрачається усього лише 5% в бачку туалету, що змиває, - 43, для ванни і душа - 34, на митті посуду - 6, на прання 4, на прибирання приміщення - 3%.

Для приготування їжі і в якості питної може бути використана природна вода, якщо вона не містить шкідливих мікроорганізмів, а також шкідливих мінеральних і органічних домішок, якщо вона прозора, безбарвна і не має присмаку і запаху. Відповідно до Державного стандарту зміст мінеральних домішок не повинен перевищувати 1 г/л. Кислотність води в одиницях рН має бути в межах 6,5...9,5. Концентрація нітратного іона не повинна перевищувати 50 мг/л. Природно, що вона повинна також відповідати бактеріологічним вимогам і мати допустимі показники на токсичні хімічні сполуки. Цим вимогам найчастіше задовольняє колодязна і джерельна вода. Проте у великих кількостях знайти воду, що відповідає Державному стандарту, важко. Тому її доводиться очищати на спеціальних станціях. Основними стадіями очищення є фільтрування(через шар піску) і обробка окисниками(хлором або озоном). В деяких випадках доводиться застосовувати коагуляцію. Для цього використовують сульфат алюмінію Аl2(SO4) 3. У слаболужному середовищі, що створюється карбонатами кальцію, під дією води ця сіль гидролизуется і з неї виходить пластівчастий осад гідроксиду алюмінію Al(OH) 3, а також сульфат кальцію CaSO4 відповідно до рівняння

Аl2(SO4) 3+ 3Ca(HCO3) 2 = 2Аl(OH) 3v+ 3CaSO4v+ 6CO2

Гідроксид алюмінію Al(OH) 3 спочатку утворюється у вигляді дрібних колоїдних часток, які з часом об'єднуються у більші. Цей процес, називають коагуляцією. При коагуляції пластівці Al(OH) 3 захоплюють зважені домішки і сорбували на своїй розвиненій поверхні органічні і мінеральні речовини.

З давніх пір для стерилізації питної води використовувалося просте кип'ятіння, а древні греки додавали у воду сухе вино, що створювало кисле середовище, в якому гинули багато хвороботворних мікробів.

Питна вода повинна містити невеликі кількості розчинених солей і газів. Залежно від них в різних місцях вода відрізняється за смаком. Макрокомпонентами хімічного складу поверхневих і деяких підземних вод вважають іони Na+, K+, Mg2+, Ca2+, HCO3 -, SO42 -, Cl -, NO3 - Ионы Fe2+, Fe3+, Al3+, в помітних кількостях містяться тільки в локальних підземних водах, що характеризуються кислим середовищем. Кремнієва кислота H2SiO3 є переважаючим компонентом в деяких типах грунтових і поверхневих вод з дуже малою мінералізацією, а також в термальних водах. Межею між прісною і мінеральною водою вважається зміст мінеральних хімічних сполук у кількості 1 г/л.

Природні води, що містять солі, розчинені гази, органічні речовини у більш високих концентраціях, ніж питна, називають мінеральними. Деякі з мінеральних вод містять біологічно активні компоненти: CO2, H2S, деякі солі(наприклад, сульфати натрію і магнію), з'єднання миш'яку, радіоактивні елементи (наприклад, радон) та ін. Тому мінеральні води з давніх пір використали в якості лікувального засобу. Нині мінеральні води ділять на лікувальні, лікувально-столові і столові.

Дистильована вода, отримана конденсацією пари, практично не містить солей і розчинених газів і тому неприємна на смак. Крім того, при тривалому вживанні вона навіть шкідлива для організму. Це пов'язано з вимиванням з клітин тканин шлунку і кишечника солей, що містяться в них, і мікроелементів, які потрібні для нормального функціонування організму.

Найменша кількість домішок і розчинених речовин міститься в дощовій воді. Проте навіть вона містить розчинені гази, солі і тверді частки. Солі, що містяться в дощовій воді, мають своє походження з океанів і морів. Бульбашки, що лопаються, на поверхні океанів викидають в атмосферу досить велику кількість солей. Вони захоплюються потоками повітря(особливо в штормову погоду) і розподіляються в атмосфері. Твердий залишок, який утворюється при випарі дощової води, - це частинки пилу, захоплені крапельками дощу. З 30 л дощової води при випарі залишається приблизно 1 г сухого залишку. Розчиненими газами є як основні компоненти повітря, так і забруднення, що зустрічаються в цьому районі. Склад дощових опадів над морем узгоджується з правилом, згідно з яким він ідентичний тому, що виходить при додаванні до 1 л дистильованої води 1,5 мл морської води.

Отримання високочистої води - дуже складне завдання. Оскільки вона зберігається в якійсь посудині, в ній мають бути домішки матеріалу цієї посудини(будь то стекло або метал). Для прецизійних наукових досліджень найбільш чисту воду отримують методом ректифікації(перегонкою) дистильованої води у фторопластових колонах.

Великими резервуарами прісної води є болота. За деякими оцінками у болотах міститься води стільки ж, скільки і в озерах. Існує широко поширене думка, що болотяна вода непридатна для питва. Її часто називають " гнилою". Мабуть, відлякуючим аргументом виступає колір болотяної води. Проте історичні записи свідчать про те, що у далекому минулому болотяною водою заправляли кораблі, що вирушають в далекі плавання. Така вода довго зберігала свої питні якості. Вважають, що причиною цього служили феноли, що містяться в ній, які грали стерилізуючу роль. Помітимо, що сам фенол(карболова кислота) широко використовують в медицині як антисептичний засіб.

Ще в глибокій старовині було відомо, що вода, що є у контакті з металевим сріблом, придбаває цілющі властивості. Древні індуси знезаражували воду зануренням в неї пластинок з металевого срібла. У російській православній церкві прихожани отримують " святу" воду, яка витримується в срібних посудинах. У деяких країнах існував звичай при освяченні колодязів кидати в них срібні монети. Оскільки ці спостереження були зроблені різними народами і в різних частинах світу, має бути об'єктивна причина прояву особливих властивостей " срібної" води. Нині існує широко поширене думка, що активним початком цієї води є не атоми срібла, а іони Ag+ . Є експериментальні дані, що свідчать про те, що ці іони здатні проникати всередину клітин бактерій і порушувати їх життєдіяльність.

Ефективність знищення бактерій у воді, що містить сліди іонів срібла, надзвичайно висока - в 1750 разів вище, ніж дія карболової. Бактерицидність срібної води зберігається впродовж багатьох місяців.

Литература

1. Карюхіна Т.А.,Чурбанова І.Н. «Хімія води і мікробіологія» . - Москва.: Стройіздат, 1995 .-208с.

Д. Эйзенберг, В. Кауцман «Структура та властивості води».- 1985г

2. «Вода, яку ми п'ємо. Якість питної води.» під ред. М. Ахманова.-"Невский проспект",2002. - 195ст.

3. Бармин М.И. - ЕКОЛОГІЯ ВОДИ

4. Резніков А.А., Муліковская Е.П., Соколов И.Ю. «Методи аналізу природних вод».- Недра, 1970.- 488ст.

Размещено на Allbest.ru

...