Основные показатели питьевой воды. Что значит «хорошая водопроводная вода

КАКОЙ ДОЛЖНА БЫТЬ ПИТЬЕВАЯ ВОДА - Рекомендации врачей

Качество потребляемой нами влаги характеризуется ее составом и свойствами. Они же определяют пригодность ее для использования в тех или иных сферах человеческой деятельности.

Т о есть, на основании этих характеристик, с учетом требований заказчика, формируется определенный норматив (стандарт) качества воды. И источники воды могут быть естественного или антропогенного происхождения, что и характеризует их качество.

Нужна ли проверка питьевой воды

Итак, питьевая чистая вода призвана служить здоровью человека. С этой целью следует обращаться в инстанции, специализирующиеся на осуществлении анализов воды и соответствия качества ее нормативным требованиям. Обычно, оценка основывается на физических, химических, бактериологических показателях.

К физическим показателям относятся: цветность, мутность, запах, привкус, температура, пенистость.

К химическим показателям относятся: жесткость, щелочность, сухой остаток (минерализация), содержание ионов и водородный фактор рН.

К бактериологическим показателям относят: загрязненность источника кишечной палочкой, содержание токсичных, радиоактивных элементов, бактериальная загрязненность.

Дополнительные требования предъявляются в зависимости от присутствия в воде других микроорганизмов.

Цветность воды - обязательный показатель качества воды. Обуславливает присутствие железа и прочих металлов в виде продуктов коррозии. Это косвенная характеристика наличия растворенных органических веществ. Она может обуславливаться и загрязнением источника промышленными стоками, что можно считать предпосылкой опасной ситуации. Цветность определяется сравнением исследуемой пробы с эталонной водой. По специальной шкале цветности питьевая вода не превышает 20°.

Мутность воды обуславливает содержание мелкодисперсных взвесей нерастворимых частиц. Она выражается также:
- наличие осадка, измеряемого и в микронах, и миллиметрах;
- взвешенными, грубодисперсными веществами и определяются после фильтрации пробы по высушенному остатку;
- прозрачностью - измеряется, в основном, визуально, по уровню мутности столба воды.

Мутность определяется и фотометрически, по качеству проходящего через нее луча света.

Запах воды обуславливается присутствием в ней пахнущих веществ, попадающих в нее через различные стоки. Практически все жидкие, органические вещества передают воде специфический запашок растворенных в ней газов, органических взвесей, минеральных солей. Запахи могут быть природного характера (болотный, серный, гнилостный) и искусственного происхождения (хлорный, фенольный, нефтяной и прочий).

Значение вкуса находится в сравнении с чистой питьевой водой.
Различают 4 вкусового ощущения (сладкое, горькое, соленое, кислое). Другие ощущения относятся к привкусу. Это сладковатый, металлический, хлорный, аммиачный и другие. Оценка запаха и привкуса определяется по 5-и бальной шкале. Кстати при высокой температуре запахи и неприятные вкусовые свойства усиливаются.

Химические составляющие воды и уровень загрязнения ее зависят от глубины забора, просачивания в горизонт стоков предприятий, сельскохозяйственных угодий, выгребных ям, свалок и пр. Наибольшую опасность представляют источники мелких скважин, родников. Загрязнению подвергаются и , в которых естественное давление иссякло. При этом образующиеся подземные бассейны, так называемой депрессии, способствуют проникновению грунтовых и поверхностных стоков в нижние, относительно, чистые горизонты. Ситуация, просто обязывает проведение анализа, особенно, на предмет содержания химических и бактериологических элементов.

Жесткость воды характеризуется наличием в источнике элементов кальция и магния, которые при определенных температурах превращаются в нерастворимые соли. В результате образует накипь и отложения в котлах, трубах и бытовой технике. Поскольку есть прямое влияние на сердечно - сосудистые и мочекаменные заболевания, концентрация жесткости не должна превышать 7 ммоль/литр.

Сухой осадок (минерализация) свидетельствует о концентрации органических элементов и растворенных неорганических солей.

Это оказывает воздействие на функции желудка, с нарушением солевого равновесия. Сухой остаток нормируется содержанием в 1000 мг/литр.

Водородный фактор рН характеризует щелочной и кислотный фон жидкости. Изменение фактора может свидетельствовать о нарушениях в технологии водоподготовки. Но для питьевой воды рН должен сохраняться в пределах 6-9 единиц.

Органические и неорганические составляющие воды

В целом, вещества, загрязняющие природные и неблагоприятно влияющие на организм человека составляют более 50 тысяч наименований. И не зря содержание их законодательно регламентируется СанПиН, то есть санитарными правилами и нормами. Напрашиваются несколько примеров в качестве познания и в этой области.

Так, содержание в воде:
- солей фтора 1,5 мг/л развивает болезнь флюороза, а 0,7 и менее - к кариесу зубов;
- молибдена, способствует увеличению кислоты, как в крови, так и моче;
- ртути - поражает нервную систему;
- нейротоксичного алюминия - накапливается в печени и области головного мозга, с последствиями расстройства функций нервной системы;
- мышьяк считается первопричиной опухолевых заболеваний;
- свинец, железо, бериллий, нитраты, нитриты, барий, марганец, медь и сонм других химических солей и соединений настораживают и настраивают на обязательное .

Бактериологические показатели, как правило, определяют наличие бактерий и патогенных микроорганизмов. Дело в том, что вредоносные элементы проникают в почву вместе с поверхностными и фекальными стоками. Эти показатели в виде первоисточника инфекционных заболеваний обнаружить сложно, поскольку требуется длительный срок, да и процедура их выявления дорогостоящая. В данном случае применяются косвенные показатели, выраженные величинами:
1. Коли - титр, указывающая на минимальное количество жидкости, в которой имеется кишечная палочка.
2. Коли - индекс, определяет число кишечных палочек в литре воды.
Показатель коли-индекса в 3 ед. уже гарантирует, что микроорганизмы тифозной и других бактериальных групп отсутствуют. И это результат многолетних исследовательских наработок в области выявления фекальных загрязнений в воде.

Методы проведения анализа и проверка воды на качество

Анализ подразумевает, прежде всего, определение состава и свойств и воды. Применяется для выявления взвешенных и растворенных веществ в ее составе.

По информации ВОЗ, используемая в повседневной жизни влага содержит 13 тысяч наименований токсичных веществ, не говоря о постоянно добавляющихся новых загрязнениях. Между тем, методы анализа не могут выявить ПДК более 10% от существующих нормированных веществ. Вызвано это слабой оснащенностью лабораторий, стоимостью реактивов и, в целом, сложностью и длительностью процесса. Кстати, стоимость анализа для определения содержания высокотоксичных веществ с низкой ПДК, составляет десятки и сотни тысяч рублей.

Существует много вариантов анализа качества воды, в основном, химического характера. Но проблема заключается в новизне и прогрессивности методов контроля. Но уникальные спектрометрические исследования, нейтронно-активационные и другие новейшие методы можно осуществлять, к сожалению, только по ту сторону России.

В любом случае, анализ качества воды базируется на правильно отобранном образце. Для этого посуда (бутылка) должна быть чистой, ранее не содержавшей сладкой, соленной или, даже, газированной жидкости.

Тара предварительно промывается проточной струей, без использования реагентов. Анализируемая жидкость наливается тонкой струйкой под горлышко бутыли и доставляется в лабораторию.

В жидкости из и колодцев всегда есть зараженные, вредные для организма, взвеси. Самым распространенным методом их выявления считается проведение химической оценки по расширенному списку. В этом перечне предусматриваются исследования параметров:
- органика, где кроме соединений металлов проверяются взвеси акриламида, тетрахлорида углерода, винилхлорида и прочих солей;
- неорганика - предусматривает выявление солей свинца, цинка, никеля и твердых примесей;
Микробиологические исследования ориентированы на наличие кишечных палочек и других вредных веществ. В жидкости из водоемов малой глубины нередки случаи наличия соединений тяжелых металлов. Присутствуют и примеси пестицидов с неприятным восприятием на слух - метоксихлор, токсафол и других вредных компонентов для организма человека.

Радионуклидные составляющие и гербицидные взвеси в виде атрацина и пентхлорфенола удостоверяют число заряженных частиц радия.

Таким образом, проверка качества питьевой воды обязательна, и делать ее нужно надежно, качественно в специализированной, независимой лаборатории. При этом следует узнать о наличии аттестации и лицензии на методики проверки, а также аккредитации лаборатории на проведение подобных работ. Желательно осведомиться об оснащенности лаборатории современным оборудованием и укомплектованностью профессиональными специалистами-химиками. Необходимо получать и протокол о пригодности источника воды для питья и хозяйственных потребностей.

Показатели качества воды

Получить химически чистую воду в природных условиях, практически, невозможно. По сути, она является универсальным растворителем, содержащим в своем составе растворенные ионы металлов, газы и другие элементы. Качественный состав природного источника воды всегда зависит от геологического разреза местности, строения горизонтов. Так поток воды, встречая в почве, например, соединения углекислоты активно растворяет их на всем пути своего движения. То есть, просачиваясь через породы, она обогащается всеми теми элементами, которые в них содержатся. Другими словами, протекая через пласты каменной соли, жидкость приобретает концентрацию хлоридов и сульфатов. Минуя известковые породы - обогащается известью. В целом же, вода считается пищевым продуктом и должна обеспечивать соблюдение стандартизированных, гигиенических требований.

Не зря ежегодно проводится порядка ста миллионов физических, химических и бактериологических проверок качества воды. Ведь исследования свидетельствуют об опасности для здоровья каждой четвертой химической и каждой пятой бактериальной пробы.

Качество питьевой воды регламентируется:
ПДК - предельно допустимой концентрацией;
ОДУ - ориентировочно допустимым уровнем;
ОБУВ - ориентировочно-безопасным уровнем воздействия.

Существуют и лимитирующие нормативы вредности, к которым относятся органолептические и токсикологические показатели.

К органолептическим относятся нормативы веществ, вызывающих неудовлетворение в связи с запахом, вкусом, мутностью и пенистостью.
К токсикологическим относятся нормативы малотоксичных и нетоксичных солей, таких как уксусная кислота, ацетон и прочие. Для основной массы вредных включений применяются лимитируемые токсикологические данные вредности.

Эпидемические показатели воды

Вода считается, более чем идеальной, средой обитания простейших организмов и различных форм бактерий. Именно эти микробы являются причиной распространения брюшного тифа, холеры, дизентерии и прочих заболеваний. Вода отличный переносчик зародышей глистов, амеб. Причиной тому обилие патогенных организмов, попадающих в среду с фекалиями, всегда несущими в себе кишечную палочку.

Требования к качеству питьевой воды

Питьевая вода в эпидемическом и радиационном смысле должна быть безопасна, а по химическому составу и органолептическим свойствам безвредна. Она должна отвечать гигиеническим нормам перед поступлением непосредственно к потребителю. Следует руководствоваться категорическим запретом на присутствие в питьевой воде каких-либо организмов или любого вида поверхностной пленки.

Основные обобщенные нормативы ПДК по СанПиН предусматривают не более чем в мг/литр:
- показатель водорода рН - 6-9 ед;
- общая жесткость - 7,0 мг/литр;
- общая минерализация - 1000 мг/литр;
- нефтепродукты - 0,1 мг/литр.

Неорганические вещества:
- алюминий и железо соответственно - 0,5 и 0,3 мг/литр;
- марганец и мышьяк - 0,1 и 0,05 мг/литр;
- медь и свинец - 1,0 и 0,03 мг/литр;
- ртуть и никель - 0,0005 и 0,1 мг/литр;
и многие другие.

Более подробная таблица нормативов качества воды:

Отдельно следует сказать и о таких загрязнителях, как соли азотной и азотистой кислоты, то есть нитраты и нитриты. В артезианских источниках они проявляются в результате реакции азотнокислых соединений. Так, присутствие аммонийной соли, может свидетельствовать о появление в водоеме нового (свежего) загрязнителя, поскольку аммиак является показателем начального этапа гниения чего-либо.

Очень важным ориентиром санитарного состояния воды является и содержание в ней растворенного кислорода. Общее количество его должно соответствовать объему, который можно растворить в ней при заданном давлении и температуре.

Таким образом, вода отвечающая требованиям целевых стандартов называется питьевой водой. Практически, во всех случаях ее подвергают и доводят до соответствия с санитарно-эпидемиологическими нормами.

Один из важнейших вопросов, который интересует потребителя, - качество потребляемого продукта, в том числе и воды. Казалось бы, потребителя в принципе должно интересовать только качество воды на выходе из крана.

Однако при более серьезном подходе необходимо ответить и на несколько сопутствующих вопросов: а что же такое качество вообще? каким должно быть качество воды в водном источнике и при подаче ее потребителю? что происходит с водой в процессе ее подготовки для питья?
Что такое качество воды

Как известно, водные объекты используются для удовлетворения нужд различных отраслей человеческой деятельности: для коммунально -хозяйственных нужд, для нужд сельского хозяйства и энергетики, рыболовства, водного транспорта. И в каждом случае необходимы водные объекты разного качества.

Что же такое качество воды водного объекта и от чего оно зависит?

Качество воды выступает как характеристика ее состава и свойств, определяющяя пригодность воды для конкретных видов использования. При этом основными характеристиками водопользования являются:

Объекты водопользования - поверхностные и подземные воды, моря;

Цели водопользования - нужды населения, промышленности, сельского и рыбного хозяйства, транспорта и т. д.;

Характер использования воды;

Способ использования водных объектов.

Таким образом, водный объект используется в интересах потребителя - водопользователя. Факторы, влияющие на состояние водного объекта, могут иметь как естественную природу, так и антропогенную, вызванную хозяйственной деятельностью человека.

Регулируя факторы, влияющие на состояние водного объекта, можно регулировать качество его воды.

Чем же определяется качество воды?

Водный объект характеризуется определенным природным составом и свойствами воды, а потребитель формирует свои требования к составу и свойствам потребляемой воды. На основании данных о составе и свойствах воды, а также требований потребителя формируются показатели (критерии) качестваводы.

Таким образом, водный объект характеризуется значениями показателей качества, а вид водопользования - нормами качества воды.

Контроль качества воды заключается в проверке соответствия значений показателей качества воды установленным нормам и требованиям.

Качество воды водного объекта и необходимость его регулирования определяются целью водопользования, т. е. потребителем.

При централизованном водоснабжении законодательно определено, что вода, поступающая к потребителю, должна быть приятной ворганолептическом отношении и безопасной для здоровья; при этом подразумевается, что содержание вредных веществ в воде не должно превышать предельно допустимых концентраций.

Для питья и хозяйственно-бытовых целей, в промышленности исельском хозяйстве в основном используются пресные поверхнос тные и подземные воды. Номенклатура показателей качества и нормы качества питьевой воды периодически изменяются. В основе этих изменений лежат значительные изменения качества водных источников в результате их загрязнения. В то же время основное требование ккачеству питьевой воды остается неизменным: питьевая вода должна быть безопасной для здоровья независимо от степени загрязнения источников водоснабжения сбросными водами.
Показатели качества питьевой воды

Традиционно для оценки качества воды в водном объекте или в источнике водоснабжения, если речь идет о получении воды для питья, используются физические, химические и санитарно-бактериологи ческие показатели. К физическим показателям качества воды относят температуру, запахи и привкусы, цветность и мутность. Химические показатели характеризуют химический состав воды. Обычно кчислу химических показателей относят водородный показатель воды рН, жесткость и щелочность, минерализацию (сухой остаток), а также содержание главных ионов. К санитарно-бактериологическим показателям относят общую бактериальную загрязненность воды и загрязненность ее кишечной палочкой, содержание в воде токсичных и радиоактивных микрокомпонентов. В зависимости от загрязнен ности водного объекта и назначения воды предъявляются и дополнительные требования к ее качеству.

Остановимся подробнее на таких терминах, как качество, показате ли качества и нормы качества воды.

Качество - это характеристика состава и свойств воды, определяю щая ее пригодность для конкретных видов водопользования.

Показатели качества - это перечень свойств воды, численные значения которых сравнивают с нормами качества воды.

Нормы качества - это установленные значения показателей качества воды для конкретных видов водопользования.

Показатели качества и нормы качества воды не являются жестко установленными и неизменными. С ухудшением состояния окружающей среды в результате ее загрязнения, установлением причинно-следствен ной связи между количественной и качественной характеристиками за- грязнения и негативными изменениями изменяются показатели и нормы качества. Как правило, они становятся более жесткими. В то же время на эти показатели и нормы непосредственное влияние оказывает экономическая целесообразность. Можно научно обосновать высокие нормы качества питьевой воды, но высокая стоимость производства воды такого качества не позволит обеспечить массовый ее сбыт.

Дефицит пресной воды приводит к необходимости использования для питьевых целей очищенных сточных вод, которые в основном и пополняют запасы грунтовой воды. К 2000 г. из 24 крупнейших городов мира 12 будут находиться в Азии, в районах с ограниченными водными ресурсами. Вполне вероятным решением проблемы дефицита пресной воды будет использование для питьевого водоснабжения очищенных и рециркуляционных сточных вод.

Обеспеченность населенных пунктов России водными источниками с водой питьевого качества ничуть не лучше. Загрязненность источников водоснабжения привела к необходимости введения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ. Таким образом, заранее была признана экономическая нецелесообразность полной очистки воды с доведением показателей ее качества до качества воды лучших природных источников.

В нашей стране до последнего времени гигиенические требования к качеству воды определялись ГОСТ 2874_82 «Вода питьевая». В соответствии с этим документом, показатели качества воды подразделялись на микробиологические, токсикологические и органолептические.

С 1996 г. гигиенические требования к качеству питьевой воды централизованных систем водоснабжения определяются санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.559_96 «Питьевая вода». В этом документе показатели качества воды подразделяются на:

• эпидемические;
• органолептические;
• радиологические;
• химические.
• Эпидемические показатели

Вода является идеальной средой для развития многочисленных форм бактерий, простейших и высших организмов. Некоторые из развивающихся в воде микробов являются распространителями «водных инфекций», к числу которых относят возбудителей брюшного тифа, паратифов, холеры, дизентерии и т. д. Вода может быть переносчиком различного рода зародышей глистов (аскарид, карликового цепня идр.) и простейших (амеб, лямблий и др.).

В связи с обилием форм патогенных организмов, а также сложностью и длительностью их определения прибегают к анализу воды на наличие в ней «показательных» микробов, что указывает на возможность загрязнения воды патогенной микрофлорой.

Значительная часть патогенных микроорганизмов попадает в водные объекты с фекалиями человека и животных. Эти загрязнения, независимо от наличия в них патогенных микробов, всегда содержат непатоген ный микроорганизм - кишечную палочку (Escherichia Coli), постоянно присутствующую в кишечнике человека и теплокровных животных.

Количество кишечных палочек в воде характеризует степень ее загрязнения фекальными стоками. Эти данные используются для контроля за качеством очистки и обеззараживания воды на водоочистных станциях. До последнего времени считалось, что снижение количества кишечных палочек до 3 в 1 л воды в результате ее обеззараживания обеспечивает полную гибель бактерий тифо-паратифной группы, туляремийной палочки, бруцеллеза и др. Количество кишечных палочек в 1 л воды называется коли-индексом, аколичество воды, в которой содержится 1 кишечная палочка, называется коли-титром. В соответствии с ГОСТ 2874_82, коли-титр, равный 333 мл, должен обеспечивать эпидемическую безопасность питьевой воды. Однако, по СанПиН 2.1.4.559_96, в100мл воды не должно быть этих бактерий.

Бактериальная загрязненность воды характеризуется также числом содержащихся в ней бактерий. Оно не должно превышать 50 в 1 мл воды (50 000 в1л). В воде должны также отсутствовать и простейшие.
Органолептические показатели

К числу органолептических показателей относятся запах, привкус (вкус), цветность и мутность воды.

Наличие запахов и привкусов обусловлено присутствием растворен ных в воде газов, минеральных солей, органических веществ, жизнедеятельностью микроорганизмов.

Запах воды может иметь природное (болотный, гнилостный, землистый, сероводородный и др.) и искусственное (ароматический, хлорный, фенольный, хлорфенольный, нефтяной и др.) происхождение.

Привкус воды может быть горьковатым, солоноватым, сладковатым, кисловатым и т. д.

Для количественной оценки запаха и привкуса используют 5-балльную шкалу:
1 балл - очень слабый;
2 балла - слабый;
3 балла - заметный;
4 балла - отчетливый;
5 баллов - очень сильный.

Как правило, с повышением температуры запахи и привкусы усиливаются. Вода, используемая для питья, не должна иметь при температуре 60 °С оценку более 2 баллов. Запахи и привкусы определяют опытные лаборанты органолептически, поэтому данная оценка достаточно субъективна.

Цветность, т. е. окраска воды в тот или иной цвет, в основном свойственна водам поверхностных источников. Она может быть вызвана природными веществами (сложные высокомолекулярные соединения почвенного происхождения, железо вколлоидной форме, некоторые ионы) и веществами, поступающими в водные объекты со сточными водами. Цветность измеряется в градусах стандартной платинокобаль товой шкалы путем сравнения исследуемой пробы с водой эталонной цветности. Цветность питьевой воды не должна превышать 20°. В исключительных случаях, по согласованию с органами санитарного надзора, этот показатель может достигать 35°.

Мутность (прозрачность) воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц и определяется непосредственно - весовым методом или косвенно - по шрифту или кресту.

Весовым методом мутность определяют, взвешивая на лабораторных весах отфильтрованную часть механических примесей. Мутность питьевой воды не должна превышать 1,5 мг/л. Использование мутной воды для питьевого водоснабжения нежелательно, аиногда и просто недопустимо.

При косвенном методе оценкой мутности является высота столба воды в цилиндре, через который можно отчетливо рассмотреть специальный шрифт или грани креста. Эта высота должна составлять не менее 30 см при определении мутности по шрифту и не менее 300 см - при определении по кресту.
Радиологические показатели

Источниками поступления радиоактивных веществ в водные объекты являются минеральные и геотермальные воды, которые формируются в непосредственной близости от природных залежей радиоактивных руд, жидкие и твердые радиоактивные отходы, радиоактивные материалы, нарушения условий их переработки и хранения, а также выбросы и аварии на радиационных объектах.

В водных объектах могут присутствовать изотопы трития 3Н, натрия 24Na, фосфора 32Р, хрома 51Cr, кобальта 60Со, цезия 137Cs и др. Эти радиоактивные элементы могут находиться как в форме катионов и анионов, так и в виде комплексных соединений. Общая альфа-радиоак тивность не должна превышать 0,1 Бк, а бета-радиоактивность -

1,0Бк на 1 л воды. Измеряются радиометрические показатели дозиметрическими приборами.
Химические показатели

К химическим показателям воды относятся водородный показатель рН, общая минерализация (сухой остаток), жесткость, щелочность, окисляемость - так называемые обобщенные, а также концентрация растворенных органических и неорганических веществ - нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ и др.

Водородный показатель воды

Водородный показатель воды pH - это показатель концентрации водородных ионов, численно равный отрицательному логарифму концентрации водородных ионов:

Активная реакция воды в зависимости от концентрации водородных ионов может быть нейтральной, кислой или щелочной.

Молекула воды относится к слабым электролитам, степень ее диссоциации на ион водорода Н+ и гидроксильный ион ОН_ невелика. Из 10 млн. молекул (107) только одна распадается на ион водорода и гидроксильный ион:

Н2О ® Н+ + ОН_.

Произведение концентраций этих ионов есть величина постоянная и называется ионным произведением воды КW.

Очевидно, что

КW = (Н+)(ОН_) = (10_7)(10_7) = 10_14 (моль/л)2.

Напомним, что моль - это такое количество вещества, которое численно равно его молекулярной, атомной или ионной массе.

В воде с нейтральной реакцией концентрация ионов водорода Сн+равна концентрации гидроксильных ионов Сон_, что составляет приблизительно С = 10_7 г/л.

Величина рН воды численно равна показателю степени концентра ции водородных ионов, взятому с противоположным знаком.

Для питьевой воды величина рН должна составлять от 6 до 9. Измеряют активную реакцию воды специальными приборами - рН-метрами, иногда - с помощью индикаторов.

Общая минерализация

Общая минерализация - это суммарная концентрация анионов, катионов и недиссоциированных, растворенных в воде органических веществ, выраженная в граммах на кубический дециметр или литр (г/дм3, г/л). Общая минерализация воды совпадает с сухим остатком, который получают путем выпаривания определенного объема воды, предварительно профильтрованного через бумажный фильтр, и последующего высушивания остатка до постоянного веса при температуре 105_120 °С. Сухой остаток можно рассчитать также путем суммирования значений концентраций анионов и катионов, определенных методами химического анализа. Минерализация питьевой воды не должна превышать 1 г/л.

Жесткость воды

Жесткость воды обусловлена наличием в ней катионов кальция и магния. Эти катионы образуют малорастворимые соли с обычно присутствующими в воде карбонатными и гидроксильными ионами.

Имеющиеся в природных водах бикарбонатные ионы при нагревании разлагаются на углекислый газ и карбонатный ион:

2Н2СО 3 ® СО2+ СО32_+Н2 О.

Если в воде присутствуют катионы жесткости, то, взаимодействуя скарбонатными ионами при высоких температурах они образуют малорастворимые соли. Поэтому жесткие воды могут образовывать накипь и отложения на бытовой технике, котлах, трубопроводах горячей воды. Катионы жесткости образуют малорастворимые соли также с жирными кислотами, входящими в состав мыла. Поэтому при использовании жесткой воды для стирки белья ее необходимо предварительно умягчать, т. е. устранять из нее катионы жесткости.

Жесткость воды определяют путем титрования пробы воды реактивом «трилон-Б» в присутствии индикатора мурексида или хрома темного синего при значении рН пробы около 9. По количеству трилона-Б, необходимого для изменения окраски индикатора, судят ожесткости воды. Концентрацию катионов жесткости в воде определяют в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л) или в миллимолях на литр (ммоль/л). Жесткость воды для питьевых целей ограничена концентрацией 7 ммоль/л.

Окисляемость воды

Окисляемость воды обусловлена наличием в ней органических веществ, а также ряда легко окисляющихся неорганических примесей, таких как двухвалентное железо, сероводород, сульфиты и т. д.

Окисляемость воды, или химическое потребление кислорода (ХПК), определяют количеством кислорода, израсходованного при химическом окислении содержащихся в воде органических и неорганичес ких веществ под действием различных окислителей. Существует несколько методов определения окисляемости воды: перманганатный, бихроматный, йодатный и т. д. Название метода зависит от используемого окислителя. В практике водоподготовки широко используется метод перманганатного окисления. Перманганатная окисляемость питьевой воды не должна превышать 5 мг/л.

Органические и неорганические вещества

Общее число химических веществ, которые в результате производственной деятельности загрязняют природные воды и могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека, постоянно растет и в настоящее время превышает 50 000. Поэтому проведение тестов на определение концентрации всех химических веществ, которые могут присутствовать в воде, просто невозможно.

В то же время систематизированы наиболее часто встречающиеся в природных водах и образующиеся при обработке воды химические вещества, которые могут нанести вред здоровью человека. В СанПиН 2.1.4.559_96 представлены предельно допустимые концентрации этих химических веществ.

Даже маленький ребенок знает, что все живое на планете состоит из воды – основы существования. Большую часть суши покрывают моря, океаны, подземные водные ресурсы – неисчерпаемы. Человек, животное, растение – состоят главным образом из воды. Она – питает, утоляет жажду, содействует росту, обеспечивает жизнедеятельность. Конечно, не вся вода обладает подобными свойствами. Различные составляющие нередко делают жидкость непригодной для питья, применения в процессе приготовления пищи. Питьевая вода должна быть качественной. От этого напрямую зависит состояние здоровья человека. Особенно это касается детей. Чтобы быть уверенным в том, что пьете чистый продукт, посетите сайт компании «Оковцы». Представленная на нем продукция – бутилированная вода из уникального источника, точно удовлетворит вкусы самых требовательных покупателей. Заказать воду в бутылках можно по телефону. Доставка – в оптимальный срок.

Чтобы употреблять чистую, полезную воду, нужно знать ее состав. Наличие некоего процента полезных минералов в ней помогает наладить пищеварение, повысить тонус организма. Как правило, мы пьем жидкость, в которой до двух граммов минеральных солей, кальция, магния, йода. Эти элементы обеспечивают биологические процессы человеческого организма. Важно проследить за балансом. Недостаток данных веществ, их излишек способны навредить. Иногда плохая вода вызывала эпидемии, распространение которых губило людей.

Где купить качественную бутилированную воду в Москве

На сайте компании «Оковцы» можно приобрести воду, проверенную по всем стандартам качества, вкусную, мягкую, немного сладковатую, имеющую оптимальный кислотно-щелочной состав.

Современные производители часто применяют дистилляцию, чтобы очистить обычную воду от хлора и продать ее как хорошую. Но дистиллят мертв. В нем отсутствуют необходимые органические вещества. Пить такую воду не так уж и вредно, но обмен веществ она нарушает.

Жидкость с чрезмерной жесткостью вредит пищеварению. Очень мягкая – приводит к дисбалансу микроэлементов в клетках человека. Специалисты называют лучшей водой для питья артезианскую или взятую из природного источника. Иногда ее приходится очищать от загрязнений бактериями или примесей механического характера. Тщательно проверив продукт на токсины, его разливают в бутылки и предлагают покупателю. Но существуют такие источники, вода в которых поступает из недр, вглубь которых не достают пестициды, различные вредные вещества, которыми, к сожалению, «сдабривают» землю современные производства и сельскохозяйственные процессы. К категории подобных редкостных явлений относят Оковецкий источник. Заказать воду в бутылках, наполненную множеством полезных веществ, можно на сайте компании «Оковцы»

Выбираем воду для питья

Многие потребители пьют воду из-под крана. Современные технологии предлагают множество различных фильтров, способных очистить ее от хлорных примесей и тяжелых металлов, остатков ржавчины из труб. Но специалисты все равно не рекомендуют пить ее. Причины таковы:

• Такая жидкость при постоянном употреблении действует медленно, со временем вызывая гастриты и осложнения с пищеварением.
• Соединяясь с хлором, органика превращается в канцероген.
• Кипячение не решает проблему. В процессе подвергания высокой температуре в хлорированной воде образовывается диоксин – сильнодействующий яд.

Полностью отфильтровать воду удается не каждому фильтрующему приспособлению. Этого достигают лишь промышленным оборудованием. Как оптимальный вариант рекомендовано потреблять бутилированную воду – в Москве ее можно приобрести на сайте компании «Оковцы».

Питьевая вода должна отвечать определённым установленным стандартам и ГОСТАм.

Существует несколько стандартов на питьевую воду:

• Российский стандарт, определяемый соответствующими нормами и ГОСТами;
• Стандарт ВОЗ (Все­мирной организации здравоохранения);
• Стандар­т США и стандарта стран Европейского союза (ЕС).

Качество питьевой воды на территории Российской Федерации определяется нормами санитарно-эпидемиологических правил и нормативами, утвержденными главным государственным санитарным врачом Российской Федерации. Главным Российским ГОСТом на питьевую воду является введенные в действие в 2002 г. Санитарные правила и нормы (СанПиН).

В соответствии с действующими стандартами и нормами под термином питьевая вода высокого качества подразумевается:

• вода с соответствующими органолептическими показателями - прозрачная, без запаха и с приятным вкусом;
• вода с рН = 7-7,5 и жесткостью не выше 7 ммоль/л;
• вода, в которой суммарное количество полезных минералов не более 1 г/л;
• вода, в которой вредные химические примеси либо составляют десятые-сотые доли их ПДК, либо вообще отсутствуют (то есть их концентрации настолько малы, что лежат за гранью возможностей современных аналити­ческих методов);
• вода, в которой практически нет болезнетворных бактерий и вирусов.

Примерный норматив на воду показан в таблице 1:

Таблица 1. Примерный норматив воды

В таблице 2 общие требования к составу и свойствам воды с указанием допустимых норм. Качество воды для водозабора оценивается не только по присутствию в ней токсичных и плохо пахнущих веществ, но и по изменению физико-химических показателей и свойств воды.

Таблица 2. Показатель состава и свойств воды водоема

Примечание: Проба воды анализируется по следующим показателям: общая жесткость, рН, содержание железа, цветность, запах, нитраты, нитриты, сероводород, микробиология воды и др. Кроме того, большое значение имеет производительность оборудования для очистки воды, которая зависит от пиковой нагрузки водопотребления объекта.

Краткий перечень неорганических и органических веществ, а также бактерий и вирусов в питьевой воде, оказывающих неблаготворное влияние на организм человека, представлен в таблице 3.

Таблица 3.
Влияние неорганических и неорганических веществ, бактерий и вирусов на организм человека

Параметры питьевой воды подразделяются на три группы:

• органолептические свойства;
• показатели бактериального и санитарно-химического загрязнения;
• химические свойства

Органолептические показатели питьевой воды - оценки запаха, вкуса, цвета и мутно­сти, каждый человек может выполнить самостоятельно.

Химические свойства воды характеризуются следующими показателями: жесткостью, окисляемостью, величиной рН, общей минерализацией - содержанием в воде растворенных солей и элементов.

Кальций

Кальций является чрезвычайно важным минералом. Человеческое тело содержит до 30-40 кг кальция, 99% которого находится в костях и зубах. Кальций участвует в формировании костей, он необходим для возбуждения нервов, работы мышц, свертываемости крови и передачи гормональных сигналов. Кроме того, кальций регулирует активность различных ферментов и имеет противовоспалительные и антиаллергические свойства. Недостаток кальция приводит к нарушениям работы мышц и является причиной остеопороза.

Магний

Магний, как и калий, очень важный элемент в клетке. Он активирует ферменты, регулирующие различные химические реакции в организме, принимает участие в функционировании мышечных и нервных клеток и играет ключевую роль для нормального функционирования сердца и кровообращения. Организм теряет магний при употреблении спиртного. Последствиями может быть раздражительность, слабая концентрация, судороги мышц и нарушения сердечного ритма.

Натрий

Натрий - это жизненно важный минерал, основная задача которого состоит в том, чтобы вместе с хлоридами регулировать водно- и кислотно-щелочной баланс организма. Совместно с калием натрий играет значительную роль при формировании нервного импульса.

Калий

Калий - минерал, играющий важную роль в функционировании мышечных и нервных клеток. Он необходим мышечным клеткам сердца, которые нуждаются в достаточном содержании калия. Недостаток калия может выражаться как общей усталостью, так и судорогами мышц, а также мышечной слабостью или нарушениями сердечного ритма.

Хлориды

Хлориды определяют совокупность находящегося в теле хлора, который способствует поддержанию кислотно-щелочного баланса жидкостей и играет важную роль при производстве соляной кислоты в желудке.

Хлор

Хлором обеззараживают воду, т.к. хлор - мощный окислитель, способный уничтожать болезнетворные микро­организмы. Однако в реках и озерах, откуда ве­дется водозабор, присутствует множество веществ, попавших туда со сточными водами, и с некото­рыми из них хлор вступает в реакцию. В результате образуются гораздо более токсические соединения, чем сам хлор. Например, соединения хлора с фенолом; они придают воде неприятный запах, влияют на печень и почки, но в малых концентрациях не очень опас­ны. Однако возможны соединения хлора с бензолом, толуолом, бензином, с образова­нием диоксина, хлороформа, хлортолуола и дру­гих канцерогенных веществ. Обеззараживать воду без хлора экономически нецелесообразно, поскольку альтернативные методы обеззараживания воды, связанные с использованием газообразного озона, ултрафиолета и серебра для этой цели дорогие.

Сульфаты

Сульфаты являются солями серной кислоты, которые, в сочетании с магнием и натрием, активизируют пищеварение. Также сульфаты могут содействовать выведению вредных веществ почками и предотвращать формирование мочевых камней.

Фториды

Кроме известного антикариесного воздействия фтора отмечается его свойство служить биокатализатором процессов минерализации, что используется в лечебных целях при остеопорозе, рахите и других заболеваниях. Природные воды с повышенным содержанием фтора в сочетании с кальцием положительно влияют на устойчивость организма к радиационному поражению. Фтор способен снижать концентрацию стронция в костной ткани примерно на 40%, и этот процесс не сопровождается обеднением скелета кальцием.

Жесткость

Понятие жесткости воды принято связывать с катионами кальция (Са 2+), магния (Mg 2+) и железа (Fe 2+ , Fe 3+). Они взаимодействуют с анионами, образуя соединения (соли жесткости), способные выпадать в осадок. Одновалентные катионы (например, натрий Na +) таким свойством не обладают. Жесткая вода содержит много минеральных солей, от которых на стенках посуды, котлах и других агрегатах образуется накипь - каменная соль. Жесткая вода губительна и непригодна для систем водоснабжения. В такой воде плохо заваривается чай, плохо растворяется мыло. В таблице 4 приведены основные катионы металлов, вызывающие жесткость, и анионы, с которыми они ассоциируются.

Таблица 4.
Основные катионы металлов, вызывающие жесткость, и анионы, с которыми они ассоциируются

На практике, стронций, железо и марганец оказывают на жесткость столь небольшое влияние, что ими, как правило, пренебрегают. Алюминий (Al 3+) и трехвалентное железо (Fe 3+) также влияют на жесткость, но при уровнях рН, встречающихся в природных водах, их растворимость и вклад в жесткость малы.

Источником ионов кальция и магния являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы Ca 2+ и Mg 2+ поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород.

Вода подземных источников имеет большую жесткость, а вода поверхностных источников - относительно невысокую (3-6 мг·экв/л). Содержание солей жесткости в питьевой воде в пределах 1 - 4 мг-экв/л способствует протеканию нормальных обменных процессов в организме. С питьевой водой человек получает 1-2 г минеральных солей в сутки, а, в связи с тем, что в отличие от многих пищевых продуктов ионы в воде находятся в растворенном (гидратированном) состоянии, их усваиваемость организмом увеличивается на порядок. Мягкая вода должна иметь жесткость не более 10 мг·экв/л. В последние годы высказано предположение, что вода с низким содержанием солей жесткости способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Величина pH

Величина pH может быть от 0 до 14 и показывает, является ли раствор кислым, нейтральным или щелочным. Если величина pH меньше чем 7, - то раствор кислый, как, например, лимонный сок, имеющий величину pH 2-3. Растворы с величиной pH 7 нейтральны, как, например, дистиллированная вода. Растворы с величиной pH более 7 щелочные.

Гидрокарбонаты

Гидрокарбонаты - необходимый организму элемент, который регулирует кислотно-щелочной баланс. Он связывает и нейтрализует повышенную кислотность, например, желудочного сока, крови, мышц, не нанося им вреда. Совместно с углекислотой гидрокарбонат образует так называемую буферную систему, которая, поддерживает рН крови.

Общая минерализация

Общая минерализация - это показатель содержания растворенных в воде веществ или общее солесодержание, поскольку вещества, растворенные в воде, находятся в виде солей (гидрокарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия). Вода поверхностных источников имеет меньший плотный осадок, чем вода подземных источников, т.е. содержит меньше растворенных солей. Предел минерализации питьевой воды (сухого остатка) 1000 мг/л был в свое время установлен по органолептическому признаку. Воды с большим содержанием солей имеют солоноватый или горьковатый привкус. Допускается содержание их в воде на уровне порога ощущения: 350 мг/л для хлоридов и 500 мг/л для сульфатов. Нижним пределом минерализации, при котором гомеостаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерализации 200-400 мг/л. При этом минимальное содержание кальция должно быть не менее 25 мг/л, магния -10 мг/л. По общей минерализации воды делятся на следующие категории (Таблица 5):

Таблица 5. Категории вод по степени общей минерализации

Микроэлементы

Микроэлементы - это жизненно необходимая для организма группа минеральных веществ. Они нужны человеческому организму в небольших количествах, но при этом имеют очень большое значение. Микроэлементы являются важными составляющими белков, гормонов, энзимов, участвуют во множестве функций обмена веществ, активизируют иммунную систему и укрепляют иммунную защиту. К ним относится железо, кремний, цинк, марганец, медь, селен, хром, молибден.

Окисляемость воды

Окисляемость обуславливается содержанием в воде растворенных органических веществ и может служить показателем загрязненности источника сточными водами. Для колодцев особую опасность представляют сточные воды, в составе которых есть белки, жиры, углеводы, органические кислоты, эфиры, спирты, фенолы, нефть и др.

Степень бактериологической загрязненности воды

Определяется числом бактерий, содержащихся в 1 см 3 воды и должен быть до 100. Вода поверхностных источников содержит бактерии, внесенные сточными и дождевыми водами, животными и т.д. Вода подземных артезианских источников обычно не загрязнена бактериями.

Различают патогенные (болезнетворные) и сапрофитные бактерии. Для оценки загрязненности воды патогенными бактериями определяют содержание в ней кишечной палочки. Бактериальное загрязнение измеряют коли-титром и коли-индексом. Коли-титр - обьем воды, в котором содержится одна кишечная палочка, должен составлять менее 300. Коли-индекс - число кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды, должен составлять до 3.

ПДК

Предельно допустимая концентрация примесей вредных веществ, которые при превышении норматива становятся вредными, выглядит следующим образом: норма­тивы ЕС, США и ВОЗ определяют, что его вообще не должно быть. Российский стандарт дает такие цифры: не более ста микроорганизмов на один кубический сантиметр и не более трех бактерий типа кишечных палочек в одном литре воды, что в принципе соответствует мировым стандартам.

В таблице 6 приведены значения ПДК для некоторых веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого назначения.

Таблица 6. Значения ПДК для некоторых веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого назначения.

Нормативы на самые ядовитые вещества в воде приведены в таблице 7 (данные взяты из книги М. Ахманова. Вода, которую мы пьём. М.: Эксмо, 2006):

Таблица 7. Нормативы на самые ядовитые вещества в воде

Примечание. Если ПДК со­ставляет сотни тысяч микрограмм, то вещество не является вредным. Если ПДК составляет сотни-тысячи микрограмм, то такое вещество может оказаться опасным. Если ПДК в пределах единиц, десятых и сотых долей микро­грамма, то данное вещество почти всегда яд (бензол, винилхлорид, мышьяк, ртуть, свинец).

Нормативы на питьевую воду стран ЕС (Западной Европы) и США, рекомендации Всемир­ной организации здравоохранения и отечественные стандарты показаны в таблице 8 (по данным М. Ахманова. Вода, которую мы пьём. М.: Эксмо, 2006)

Таблица 8. Стандарты на питьевую воду в России и за рубежом*

Примечание*. Данные взяты из книги М. Ахманова. Вода, которую мы пьём. М.: Эксмо, 2006

ПАУ - полициклические ароматические углеводороды, близкие к бензапирену.

1. В данных ЕС сокращением нед. (неделя) помечена средняя недельная доза вещества, которая с гарантией не наносит вреда человеческому организму.
2. Значком звездочка помечены те значения ПДК в российских стандартах, которые взяты из научных статей или новых Санитарных правил и норм. Остальные величины указаны в ГОСТе .
3. Значком две звездочки помечены те значения ПДК в американских стандартах, которые называются вторичными: они не входят в национальный стандарт, но могут быть узаконены властями штата.
4. Прочерк в какой-либо позиции таблицы означает, что данных для данного соединения не существует.

В таблицах 7-8 представлены различные группы веществ: легкие и тяжелые металлы (к последним экологи относят многие металлы, например алюминий, титан, хром, железо, никель, медь, цинк, кадмий, свинец, ртуть и др.), неорганические и органические соединения. Данные обобщены и наиболее соответствуют российскому и европейскому стандартам. В нормативах США и ВОЗ органические вещества расписаны подробнее. Так, в стандарте США перечислено около тридцати видов опасной органики. Самы­ми детальными являются рекомендации ВОЗ, в которых есть следующие отдельные списки веществ:

• неор­ганические вещества (в основном тяжелые метал­лы, нитраты и нитриты);
• органические вещества (около тридцати), пестициды (более сорока);
• ве­щества, применяемые для дезинфекции воды (в основном различные соединения брома и хлора - более двадцати);
• вещества, влияющие на вкус, цвет и запах воды.

В нормативах перечислены вещества, которые не влияют отрицательно на здоровье при предельно допустимых концентрациях в воде - к ним, в частности, относятся серебро и олово. В некоторых ре­комендациях ВОЗ против некоторых веществ стоит пометка: Нет надежных данных для установле ния норматива. Это означает, что работа по их изучению на организм продолжается: известно сотни тысяч соединений, но лишь немногие из них изучены с точки зрения влияния на человеческий организм.

В российском ГОСТе нет ПДК для ряда веществ, отмеченных в зарубежных нормативах. Требова­ния к качеству питьевой воды в РФ должны соот­ветствовать нормам ГОСТа и новому СанПиНу. Существуют и другие нормативные документы, в которых приведен список более чем на 1300 вред­ных веществ и их ПДК. По большинству показате­лей российский стандарт либо соответствует зарубежным, либо устанавливает нормативы в одних случаях более жесткие, в других более мягкие. Если сравнивать ряд показателей ПДК, приведенных в россий­ском и зарубежных стандартах, например, для алюминия: ПДК на него составляет 200 мкг/л по зарубежным нормам и 500 мкг/л - по российским. Несмотря на расхождение в два с половиной раза, это величины одного порядка. По железу (200-300 мкг/л), меди (1000- 2000 мкг/л), ртути (1-2 мкг/л), свинцу (10- 30 мкг/л) - для этих веществ выполняется соответствие по ПДК, то есть различия не более чем в два-три раза. По стандарту ЕС присутствие бензапирена до­ пускается в пределе 0,01 мкг/л (или 10 нг/л), для алюминия норма 100 мкг/л (или 0,1 мг/л), а на­трий, сульфат и хлор могут присутствовать в воде в количествах 200 000-250 000 мкг/л (то есть 200-250 мг/л, или 0,2-0,25 г/л). Разница в ПДК в нормативах ЕС, США, ВОЗ и России в пять-шесть раз, а в некоторых случаях - в десять, двадцать, сто. ПДК по мышьяку в России такая же, как в США, норматив на бензапирен жестче, чем в Европе и США, и только бензол может являться причиной для сомнений в правильности показателей российского ГОСТа.

К.х.н. О.В. Мосин

Лит. источник : М. Ахманова. Вода, которую мы пьём. Москва: Эксмо, 2006