Έμμεσοι δείκτες μικροβιακής μόλυνσης δικτύων ύδρευσης. Δείκτες ρύπανσης από πηγές νερού. Ρύπανση που εισέρχεται σε υδάτινα σώματα

Von + 2Vf = Vmo

)Vk = 2(Vmo - Vph)

5. Vph = Vmo. Τόσο τα ανθρακικά όσο και τα διττανθρακικά απουσιάζουν στο αρχικό δείγμα και η κατανάλωση οξέος οφείλεται στην παρουσία ισχυρών αλκαλίων που περιέχουν υδροξοανιόντα.
Η παρουσία ελεύθερων υδροξοανιόντων σε αξιόλογες ποσότητες (περιπτώσεις 4 και 5) είναι δυνατή μόνο στα λύματα.
Τα αποτελέσματα της τιτλοδότησης για τη φαινολοφθαλεΐνη και το μεθυλοπορτοκάλι καθιστούν δυνατό τον υπολογισμό του δείκτη αλκαλικότητας του νερού, ο οποίος είναι αριθμητικά ίσος με τον αριθμό των ισοδυνάμων οξέος που χρησιμοποιούνται για την τιτλοδότηση δείγματος 1 λίτρου.
Ταυτόχρονα, η κατανάλωση οξέος κατά την τιτλοδότηση από φαινολοφθαλεΐνη χαρακτηρίζει την ελεύθερη αλκαλικότητα και από το μεθυλοπορτοκάλι - ολική αλκαλικότητα, η οποία μετράται σε mg-eq / l. Ο δείκτης αλκαλικότητας χρησιμοποιείται στη Ρωσία, κατά κανόνα, στη μελέτη των λυμάτων. Σε ορισμένες άλλες χώρες (ΗΠΑ, Καναδάς, Σουηδία κ.λπ.), η αλκαλικότητα προσδιορίζεται κατά την αξιολόγηση της ποιότητας των φυσικών νερών και εκφράζεται ως συγκέντρωση μάζας σε ισοδύναμο CaCO3.

Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι, κατά την ανάλυση των αποβλήτων και των μολυσμένων φυσικών υδάτων, τα αποτελέσματα που λαμβάνονται δεν αντικατοπτρίζουν πάντα σωστά τις τιμές της ελεύθερης και ολικής αλκαλικότητας, επειδή στο νερό, εκτός από ανθρακικά και υδρογονανθρακικά, μπορεί να υπάρχουν ενώσεις ορισμένων άλλων ομάδων (βλ. «Αλκαλικότητα και οξύτητα»).

5.2. θειικά

Τα θειικά είναι κοινά συστατικά των φυσικών νερών. Η παρουσία τους στο νερό οφείλεται στη διάλυση κάποιων ορυκτών – φυσικών θειικών αλάτων (γύψος), καθώς και στη μεταφορά θειικών αλάτων που περιέχονται στον αέρα με τις βροχές. Τα τελευταία σχηματίζονται κατά τη διάρκεια αντιδράσεων οξείδωσης σε ατμόσφαιρα οξειδίου του θείου (IV) προς οξείδιο του θείου (VI), σχηματισμού θειικού οξέος και εξουδετέρωσής του (πλήρης ή μερική):

2SO2+O2=2SO3
SO3+H2O=H2SO4
Η παρουσία θειικών αλάτων στα βιομηχανικά λύματα οφείλεται συνήθως σε τεχνολογικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα με τη χρήση θειικού οξέος (παραγωγή ορυκτών λιπασμάτων, παραγωγή χημικών ουσιών). Τα θειικά άλατα στο πόσιμο νερό δεν έχουν τοξική επίδραση στον άνθρωπο, αλλά επιδεινώνουν τη γεύση του νερού: η γευστική αίσθηση των θειικών εμφανίζεται στη συγκέντρωσή τους 250-400 mg/l. Τα θειικά άλατα μπορούν να προκαλέσουν εναποθέσεις στους αγωγούς όταν αναμειγνύονται δύο νερά με διαφορετική σύνθεση ορυκτών, όπως θειικό και ασβέστιο (ιζήματα CaSO4).

Το MPC των θειικών αλάτων στο νερό των δεξαμενών για οικιακούς και πόσιμους σκοπούς είναι 500 mg/l, ο περιοριστικός δείκτης επιβλαβούς δράσης είναι οργανοληπτικός.

5.3. χλωρίδια

Τα χλωρίδια υπάρχουν σχεδόν σε όλες τις νωπές επιφάνειες και υπόγεια νεράαχ, καθώς και στο πόσιμο νερό, με τη μορφή μεταλλικών αλάτων. Εάν υπάρχει χλωριούχο νάτριο στο νερό, έχει ήδη αλμυρή γεύση σε συγκεντρώσεις άνω των 250 mg/l. Στην περίπτωση του χλωριούχου ασβεστίου και μαγνησίου, η αλατότητα του νερού εμφανίζεται σε συγκεντρώσεις άνω των 1000 mg/l. Με τον οργανοληπτικό δείκτη - γεύση καθορίστηκε το MPC για πόσιμο νερό για χλωριούχα (350 mg / l), ο περιοριστικός δείκτης επιβλαβούς δράσης είναι οργανοληπτικός.
Μεγάλες ποσότητες χλωριδίων μπορούν να σχηματιστούν σε βιομηχανικές διεργασίες συγκέντρωσης διαλύματος, ανταλλαγής ιόντων, αλάτισμα κ.λπ., σχηματίζοντας λύματα με υψηλή περιεκτικότητα σε χλωριούχα ανιόντα.
Οι υψηλές συγκεντρώσεις χλωριδίων στο πόσιμο νερό δεν έχουν τοξικές επιδράσεις στον άνθρωπο, αν και τα αλατούχα νερά είναι πολύ διαβρωτικά για τα μέταλλα, επηρεάζουν αρνητικά την ανάπτυξη των φυτών και προκαλούν αλάτωση του εδάφους.

6. Ξηρό υπόλειμμα

Το ξηρό υπόλειμμα χαρακτηρίζει την περιεκτικότητα σε μη πτητικές διαλυμένες ουσίες (κυρίως ορυκτές) και οργανικές ουσίες στο νερό, το σημείο βρασμού των οποίων υπερβαίνει τους 105-110 °C.

Η τιμή του ξηρού υπολείμματος μπορεί επίσης να εκτιμηθεί με τη μέθοδο υπολογισμού. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να αθροιστούν οι συγκεντρώσεις των ορυκτών αλάτων που έχουν διαλυθεί στο νερό, καθώς και των οργανικών ουσιών που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα αναλύσεων (το υδρογονανθρακικό αθροίζεται σε ποσότητα 50%). Για πόσιμο και φυσικό νερό, το ξηρό υπόλειμμα είναι πρακτικά ίσο με το άθροισμα των συγκεντρώσεων μάζας των ανιόντων (ανθρακικά, διττανθρακικά, χλωριούχα, θειικά) και κατιόντων (ασβέστιο και μαγνήσιο, καθώς και εκείνων που προσδιορίζονται με τη μέθοδο υπολογισμού του νατρίου και του καλίου ).

Η τιμή του ξηρού υπολείμματος για τα επιφανειακά νερά των ταμιευτήρων για οικιακή και οικιακή χρήση νερού δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1000 mg/l (σε ορισμένες περιπτώσεις επιτρέπεται έως και 1500 mg/l).

7. Γενική σκληρότητα, ασβέστιο και μαγνήσιο

Η σκληρότητα του νερού είναι μια από τις πιο σημαντικές ιδιότητες που έχει μεγάλης σημασίαςόταν χρησιμοποιείτε νερό. Αν υπάρχουν μεταλλικά ιόντα στο νερό που σχηματίζουν αδιάλυτα άλατα με το σαπούνι λιπαρά οξέα, τότε σε τέτοιο νερό είναι δύσκολο να σχηματιστεί αφρός κατά το πλύσιμο των ρούχων ή το πλύσιμο των χεριών, με αποτέλεσμα την αίσθηση σκληρότητας. Η σκληρότητα του νερού έχει επιζήμια επίδραση στους αγωγούς όταν χρησιμοποιείται νερό σε δίκτυα θέρμανσης, οδηγώντας στο σχηματισμό αλάτων. Για το λόγο αυτό πρέπει να προστεθούν στο νερό ειδικές «μαλακτικές» χημικές ουσίες.Η σκληρότητα του νερού οφείλεται στην παρουσία διαλυτών και ελαφρώς διαλυτών ορυκτών αλάτων, κυρίως ασβεστίου (Ca2 + ") και μαγνησίου (Mg2 +).

Η τιμή της σκληρότητας του νερού μπορεί να ποικίλλει ευρέως ανάλογα με τον τύπο των πετρωμάτων και των εδαφών που αποτελούν τη λεκάνη απορροής, καθώς και με την εποχή και τις καιρικές συνθήκες. Η συνολική σκληρότητα του νερού στις λίμνες και τα ποτάμια της τούνδρας, για παράδειγμα, είναι 0,1-0,2 mg-eq / l, και στις θάλασσες, στους ωκεανούς, υπόγεια ύδαταφτάνει τα 80-100 mg-eq / l και ακόμη περισσότερο (Νεκρά Θάλασσα). Στον πίνακα. Το 11 δείχνει τις τιμές της συνολικής σκληρότητας του νερού ορισμένων ποταμών και δεξαμενών στη Ρωσία.

Οι τιμές της συνολικής σκληρότητας του νερού ορισμένων ποταμών και δεξαμενών στη Ρωσία

Από όλα τα άλατα που σχετίζονται με τα άλατα σκληρότητας, διακρίνονται τα διττανθρακικά, τα θειικά και τα χλωριούχα. Η περιεκτικότητα σε άλλα διαλυτά άλατα ασβεστίου και μαγνησίου στα φυσικά νερά είναι συνήθως πολύ χαμηλή. Η σκληρότητα που προσκολλάται στο νερό από τους υδρογονάνθρακες ονομάζεται υδρογονανθρακική, ή προσωρινή, επειδή. Τα υδρογονανθρακικά άλατα όταν βράζει νερό (ακριβέστερα, σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από 60 ° C) αποσυντίθενται με το σχηματισμό κακώς διαλυτών ανθρακικών αλάτων (το Mg (HC03) 2 στα φυσικά νερά είναι λιγότερο συνηθισμένο από το Ca (HCO3) 2, καθώς τα πετρώματα μαγνησίτη δεν είναι κοινώς. Επομένως στα γλυκά νερά επικρατεί η λεγόμενη σκληρότητα ασβεστίου):

CaHCO3>CaCO3v+H2O+CO2

ΣΤΟ φυσικές συνθήκεςΗ παραπάνω αντίδραση είναι αναστρέψιμη, ωστόσο, όταν στην επιφάνεια έρχονται υπόγεια (υπόγεια) νερά, που έχουν σημαντική προσωρινή σκληρότητα, η ισορροπία μετατοπίζεται προς το σχηματισμό CO2, το οποίο απομακρύνεται στην ατμόσφαιρα. Αυτή η διαδικασία οδηγεί στην αποσύνθεση διττανθρακικών και την καθίζηση CaCO3 και MgCO3. Με αυτόν τον τρόπο σχηματίζονται ποικιλίες ανθρακικών πετρωμάτων που ονομάζονται ασβεστολιθικοί τόφφοι.
Παρουσία διαλυμένου σε νερό διοξείδιο του άνθρακαγίνεται η αντίστροφη αντίδραση. Έτσι συμβαίνει η διάλυση, ή η έκπλυση, των ανθρακικών πετρωμάτων σε φυσικές συνθήκες.

Η σκληρότητα που οφείλεται σε χλωριούχα ή θειικά άλατα ονομάζεται σταθερή, γιατί. αυτά τα άλατα είναι σταθερά όταν θερμαίνονται και βράζονται σε νερό.
Ολική σκληρότητα νερού, δηλ. η συνολική περιεκτικότητα σε διαλυτά άλατα ασβεστίου και μαγνησίου, ονομάζεται «ολική σκληρότητα».

Λόγω του γεγονότος ότι τα άλατα σκληρότητας είναι άλατα διαφορετικών κατιόντων με διαφορετικά μοριακά βάρη, η συγκέντρωση των αλάτων σκληρότητας ή η σκληρότητα του νερού μετράται σε μονάδες ισοδύναμης συγκέντρωσης - τον αριθμό των g-eq / l ή mg-eq / l. Με σκληρότητα έως 4 mg-eq / l, το νερό θεωρείται μαλακό. από 4 έως 8 meq/l - μέτρια σκληρότητα. από 8 έως 12 meq/l - σκληρό. περισσότερο από 12 meq/l - πολύ σκληρό (υπάρχει και άλλη ταξινόμηση του νερού ανάλογα με τους βαθμούς σκληρότητας) /l), ο περιοριστικός δείκτης επιβλαβούς δράσης είναι οργανοληπτικός.

Η επιτρεπόμενη τιμή της συνολικής σκληρότητας για το πόσιμο νερό και τις πηγές κεντρικής παροχής νερού δεν είναι μεγαλύτερη από 7 mg-eq / l (σε ορισμένες περιπτώσεις - έως 10 mg-eq / l), ο περιοριστικός δείκτης επιβλαβούς δράσης είναι οργανοληπτικός.

8. Ολική περιεκτικότητα σε αλάτι

Για τον υπολογισμό της συνολικής περιεκτικότητας σε άλατα με το άθροισμα των συγκεντρώσεων μάζας των κύριων ανιόντων σε ισοδύναμη μορφή χιλιοστόγραμμα, οι συγκεντρώσεις μάζας τους που προσδιορίζονται κατά την ανάλυση και εκφράζονται σε mg / l πολλαπλασιάζονται με τους συντελεστές που αναφέρονται στον Πίνακα. 12, μετά το οποίο συνοψίζονται.

Συντελεστές μετατροπής συγκέντρωσης

Η συγκέντρωση του κατιόντος καλίου σε αυτόν τον υπολογισμό (για φυσικά νερά) λαμβάνεται συμβατικά υπόψη ως η συγκέντρωση του κατιόντος νατρίου. Το αποτέλεσμα που προκύπτει στρογγυλοποιείται σε ακέραιους αριθμούς (mg/l)

9. Διαλυμένο οξυγόνο
Το οξυγόνο υπάρχει πάντα σε διαλυμένη μορφή στα επιφανειακά νερά. Η περιεκτικότητα σε διαλυμένο οξυγόνο (DO) στο νερό χαρακτηρίζει το καθεστώς οξυγόνου μιας δεξαμενής και είναι υψίστης σημασίας για την αξιολόγηση της οικολογικής και υγειονομικής κατάστασης μιας δεξαμενής. Το οξυγόνο πρέπει να περιέχεται στο νερό σε επαρκείς ποσότητες, παρέχοντας συνθήκες για την αναπνοή των υδρόβιων οργανισμών. Είναι επίσης απαραίτητο για τον αυτοκαθαρισμό των υδάτινων σωμάτων, καθώς συμμετέχει στις διαδικασίες οξείδωσης οργανικών και άλλων ακαθαρσιών και στην αποσύνθεση νεκρών οργανισμών. Η μείωση της συγκέντρωσης του RK υποδηλώνει αλλαγή στις βιολογικές διεργασίες στη δεξαμενή, ρύπανση της δεξαμενής με βιοχημικά έντονα οξειδωμένες ουσίες (κυρίως οργανικές). Η κατανάλωση οξυγόνου προσδιορίζεται επίσης από τις χημικές διεργασίες οξείδωσης των ακαθαρσιών που περιέχονται στο νερό, καθώς και από την αναπνοή των υδρόβιων οργανισμών.
Το οξυγόνο εισέρχεται στη δεξαμενή διαλύοντάς το κατά την επαφή με τον αέρα (απορρόφηση), καθώς και ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης από υδρόβια φυτά, δηλαδή ως αποτέλεσμα φυσικοχημικών και βιοχημικών διεργασιών. υπάρχουν πολλοί λόγοι που προκαλούν αύξηση ή μείωση της συγκέντρωσης του διαλυμένου οξυγόνου στο νερό.
Το διαλυμένο οξυγόνο στο νερό έχει τη μορφή ένυδρου μορίων Ο2. Η περιεκτικότητα του RK εξαρτάται από τη θερμοκρασία, ατμοσφαιρική πίεση, ο βαθμός αναταράξεων του νερού, η ποσότητα της βροχόπτωσης, η αλατότητα του νερού κ.λπ. Σε κάθε τιμή θερμοκρασίας, υπάρχει μια συγκέντρωση οξυγόνου ισορροπίας, η οποία μπορεί να προσδιοριστεί από ειδικούς πίνακες αναφοράς που έχουν καταρτιστεί για κανονική ατμοσφαιρική πίεση. Ο βαθμός κορεσμού του νερού με οξυγόνο, που αντιστοιχεί στη συγκέντρωση ισορροπίας, θεωρείται ότι είναι 100%. Η διαλυτότητα του οξυγόνου αυξάνεται με τη μείωση της θερμοκρασίας και της ανοργανοποίησης και με την αύξηση της ατμοσφαιρικής πίεσης.
Στα επιφανειακά ύδατα, η περιεκτικότητα σε διαλυμένο οξυγόνο μπορεί να κυμαίνεται από 0 έως 14 mg/l και υπόκειται σε σημαντικές εποχιακές και ημερήσιες διακυμάνσεις. Σημαντική ανεπάρκεια οξυγόνου μπορεί να εμφανιστεί σε ευτροφικά και πολύ μολυσμένα υδατικά συστήματα. Η μείωση της συγκέντρωσης του DO στα 2 mg/l προκαλεί μαζικό θάνατο ψαριών και άλλων υδρόβιων οργανισμών.

Στο νερό των ταμιευτήρων σε οποιαδήποτε περίοδο του έτους έως τις 12 το μεσημέρι, η συγκέντρωση του RK πρέπει να είναι τουλάχιστον 4 mg / l. Το MPC του οξυγόνου διαλυμένου στο νερό για τις δεξαμενές αλιείας ορίζεται σε 6 mg/l (για πολύτιμα είδη ψαριών) ή 4 mg/l (για άλλα είδη).
Το διαλυμένο οξυγόνο είναι ένα πολύ ασταθές συστατικό της χημικής σύνθεσης των νερών. Κατά τον προσδιορισμό του, η δειγματοληψία πρέπει να πραγματοποιείται με ιδιαίτερη προσοχή: είναι απαραίτητο να αποφευχθεί η επαφή του νερού με τον αέρα μέχρι να σταθεροποιηθεί το οξυγόνο (δεσμεύοντάς το σε μια αδιάλυτη ένωση).
Κατά την ανάλυση του νερού, προσδιορίζεται η συγκέντρωση του RK (σε mg / l) και ο βαθμός κορεσμού του νερού με αυτό (σε%) σε σχέση με την περιεκτικότητα ισορροπίας σε μια δεδομένη θερμοκρασία και ατμοσφαιρική πίεση.
Ο έλεγχος της περιεκτικότητας σε οξυγόνο στο νερό είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό πρόβλημα, για την επίλυση του οποίου ενδιαφέρονται πρακτικά όλοι οι κλάδοι της εθνικής οικονομίας, συμπεριλαμβανομένης της σιδηρούχου και μη σιδηρούχου μεταλλουργίας, της χημικής βιομηχανίας, Γεωργία, ιατρική, βιολογία, βιομηχανία ψαριών και τροφίμων, περιβαλλοντικές υπηρεσίες. Η περιεκτικότητα σε RK προσδιορίζεται τόσο σε μη μολυσμένα φυσικά νερά όσο και σε λύματα μετά την επεξεργασία. Οι διαδικασίες επεξεργασίας λυμάτων συνοδεύονται πάντα από τον έλεγχο της περιεκτικότητας σε οξυγόνο. Ο ορισμός του RK είναι μέρος της ανάλυσης ενώ ορίζει ένα άλλο ο πιο σημαντικός δείκτηςποιότητα νερού - βιοχημική ζήτηση οξυγόνου (BOD).

10. Βιοχημική ζήτηση οξυγόνου (BOD)
Στο φυσικό νερό των δεξαμενών υπάρχουν πάντα οργανικές ουσίες. Οι συγκεντρώσεις τους μπορεί μερικές φορές να είναι πολύ χαμηλές (για παράδειγμα, στα νερά της άνοιξης και των λιωμένων). Φυσικές πηγές οργανικών ουσιών είναι τα υπολείμματα σε αποσύνθεση οργανισμών φυτικής και ζωικής προέλευσης, που ζουν στο νερό και πέφτουν στη δεξαμενή από το φύλλωμα, μέσω του αέρα, από τις ακτές κ.λπ. Εκτός από τις φυσικές πηγές, υπάρχουν και τεχνογενείς πηγές οργανικών ουσιών: μεταφορικές επιχειρήσεις (πετρελαιοειδή), εργοστάσια επεξεργασίας χαρτοπολτού και χαρτιού και ξυλείας (λιγνίνες), μονάδες επεξεργασίας κρέατος (πρωτεϊνικές ενώσεις), γεωργικά λύματα και περιττώματα κ.λπ. Οι οργανικοί ρύποι εισέρχονται στη δεξαμενή με διαφορετικούς τρόπους, κυρίως με εκροές λυμάτων και επιφανειών βροχής από το έδαφος.
Υπό φυσικές συνθήκες, οι οργανικές ουσίες του νερού καταστρέφονται από βακτήρια, υφίστανται αερόβια βιοχημική οξείδωση με το σχηματισμό διοξειδίου του άνθρακα. Σε αυτή την περίπτωση, το οξυγόνο διαλυμένο στο νερό καταναλώνεται για οξείδωση. Σε υδάτινα σώματα με υψηλή περιεκτικότητα σε οργανική ουσία, το μεγαλύτερο μέρος της ΡΑ καταναλώνεται για βιοχημική οξείδωση, στερώντας έτσι οξυγόνο από άλλους οργανισμούς. Ταυτόχρονα, αυξάνεται ο αριθμός των οργανισμών που είναι πιο ανθεκτικοί σε χαμηλή περιεκτικότητα σε ΡΑ, εξαφανίζονται είδη που αγαπούν το οξυγόνο και εμφανίζονται είδη ανθεκτικά στην έλλειψη οξυγόνου. Έτσι, στη διαδικασία της βιοχημικής οξείδωσης των οργανικών ουσιών στο νερό, η συγκέντρωση του DO μειώνεται και αυτή η μείωση είναι έμμεσα ένα μέτρο της περιεκτικότητας σε οργανικές ουσίες στο νερό. Ο αντίστοιχος δείκτης ποιότητας του νερού, που χαρακτηρίζει τη συνολική περιεκτικότητα σε οργανικές ουσίες στο νερό, ονομάζεται βιοχημική ζήτηση οξυγόνου (BOD).
Ο προσδιορισμός του BOD βασίζεται στη μέτρηση της συγκέντρωσης RA σε δείγμα νερού αμέσως μετά τη δειγματοληψία, καθώς και μετά την επώαση του δείγματος. Το δείγμα επωάζεται χωρίς πρόσβαση στον αέρα σε φιάλη οξυγόνου (δηλαδή στο ίδιο δοχείο όπου προσδιορίζεται η τιμή του RK) για τον χρόνο που απαιτείται για να προχωρήσει η βιοχημική αντίδραση οξείδωσης.
Δεδομένου ότι ο ρυθμός της βιοχημικής αντίδρασης εξαρτάται από τη θερμοκρασία, η επώαση πραγματοποιείται σε σταθερή θερμοκρασία (20 ± 1) °C και η ακρίβεια της ανάλυσης BOD εξαρτάται από την ακρίβεια της διατήρησης της τιμής θερμοκρασίας. Συνήθως το BOD προσδιορίζεται για 5 ημέρες επώασης (BOD5) (μπορεί επίσης να προσδιοριστεί το BOD10 για 10 ημέρες και το BODtotal για 20 ημέρες (στην περίπτωση αυτή, περίπου το 90 και 99% των οργανικών ουσιών οξειδώνονται, αντίστοιχα)), ωστόσο, η περιεκτικότητα ορισμένων ενώσεων χαρακτηρίζεται πιο κατατοπιστικά από την τιμή του BOD για 10 ημέρες ή για την περίοδο πλήρους οξείδωσης (BOD10 ή BODtotal, αντίστοιχα). Ένα σφάλμα στον προσδιορισμό του BOD μπορεί επίσης να εισαχθεί από το φωτισμό του δείγματος, το οποίο επηρεάζει τη ζωτική δραστηριότητα των μικροοργανισμών και μπορεί, σε ορισμένες περιπτώσεις, να προκαλέσει φωτοχημική οξείδωση. Επομένως, η επώαση του δείγματος πραγματοποιείται χωρίς πρόσβαση στο φως (σε σκοτεινό μέρος).
Η τιμή του BOD αυξάνεται με το χρόνο, φτάνοντας σε μια ορισμένη μέγιστη τιμή - BODtotal. Επιπλέον, οι ρύποι διαφόρων φύσεων μπορούν να αυξήσουν (μειώσουν) την τιμή BOD. Η δυναμική της βιοχημικής κατανάλωσης οξυγόνου κατά την οξείδωση οργανικών ουσιών στο νερό φαίνεται στο Σχ. 8.

Ρύζι. 8. Δυναμική της βιοχημικής κατανάλωσης οξυγόνου:

α - εύκολα οξειδωμένες ("βιολογικά μαλακές") ουσίες - σάκχαρα, φορμαλδεΰδη, αλκοόλες, φαινόλες κ.λπ.
γ - κανονικά οξειδωτικές ουσίες - ναφθόλες, κρεσόλες, ανιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες, σουλφανόλη κ.λπ.
γ - πολύ οξειδωμένες ("βιολογικά άκαμπτες") ουσίες - μη ιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες, υδροκινόνη κ.λπ.

Έτσι, BOD είναι η ποσότητα οξυγόνου σε (mg) που απαιτείται για την οξείδωση της οργανικής ύλης σε 1 λίτρο νερού υπό αερόβιες συνθήκες, χωρίς πρόσβαση στο φως, στους 20 ° C, για ορισμένο χρονικό διάστημα ως αποτέλεσμα βιοχημικών διεργασιών που συμβαίνουν σε νερό.
Θεωρείται δοκιμαστικά ότι το BOD5 είναι περίπου 70% BODtot, αλλά μπορεί να είναι από 10 έως 90% ανάλογα με την οξειδωτική ουσία.
Ένα χαρακτηριστικό της βιοχημικής οξείδωσης των οργανικών ουσιών στο νερό είναι η συνοδευτική διαδικασία νιτροποίησης, η οποία παραμορφώνει τη φύση της κατανάλωσης οξυγόνου.

2NH4++ЗO2=2HNO2+2H2О+2Н++Q
2HNO2+O2=2HNO3+Q
όπου: Q είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τις αντιδράσεις.

Ρύζι. 9. Αλλαγή στη φύση της κατανάλωσης οξυγόνου κατά τη νιτροποίηση.

Η νιτροποίηση γίνεται υπό την επίδραση ειδικών νιτροποιητικών βακτηρίων - Nitrozomonas, Nitrobacter, κ.λπ. Αυτά τα βακτήρια παρέχουν την οξείδωση των αζωτούχων ενώσεων που συνήθως υπάρχουν σε μολυσμένα φυσικά και ορισμένα λύματα και έτσι συμβάλλουν στη μετατροπή του αζώτου, πρώτα από το αμμώνιο. σε νιτρώδη και στη συνέχεια σε νιτρικές μορφές

Η διαδικασία της νιτροποίησης συμβαίνει και κατά την επώαση του δείγματος σε φιάλες οξυγόνου. Η ποσότητα οξυγόνου που χρησιμοποιείται για τη νιτροποίηση μπορεί να είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από την ποσότητα οξυγόνου που απαιτείται για τη βιοχημική οξείδωση οργανικών ενώσεων που περιέχουν άνθρακα. Η έναρξη της νιτροποίησης μπορεί να καθοριστεί τουλάχιστον στο γράφημα των ημερήσιων αυξήσεων BOD κατά την περίοδο επώασης. Η νιτροποίηση ξεκινά περίπου την 7η ημέρα της επώασης (βλ. Εικ. 9), επομένως, κατά τον προσδιορισμό του BOD για 10 ή περισσότερες ημέρες, είναι απαραίτητο να εισαχθούν στο δείγμα ειδικές ουσίες - αναστολείς που καταστέλλουν τη ζωτική δραστηριότητα των νιτροποιητικών βακτηρίων, αλλά δεν επηρεάζει τη συνήθη μικροχλωρίδα (δηλαδή σε βακτήρια - οξειδωτικά οργανικών ενώσεων). Ως αναστολέας χρησιμοποιείται θειουρία (θειοκαρβαμίδη), η οποία εγχέεται στο δείγμα ή σε νερό αραίωσης σε συγκέντρωση 0,5 mg/ml.

Ενώ τόσο τα φυσικά όσο και τα οικιακά λύματα περιέχουν μεγάλο αριθμό μικροοργανισμών που μπορούν να αναπτυχθούν λόγω των οργανικών ουσιών που περιέχονται στο νερό, πολλοί τύποι βιομηχανικών λυμάτων είναι αποστειρωμένοι ή περιέχουν μικροοργανισμούς που δεν είναι ικανοί για αερόβια επεξεργασία οργανικών ουσιών. Ωστόσο, τα μικρόβια μπορούν να προσαρμοστούν (προσαρμοσθούν) στην παρουσία διαφόρων ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων των τοξικών. Επομένως, στην ανάλυση τέτοιων λυμάτων (συνήθως χαρακτηρίζονται από αυξημένη περιεκτικότητα σε οργανικές ουσίες), συνήθως χρησιμοποιείται αραίωση με νερό κορεσμένο με οξυγόνο και που περιέχει πρόσθετα προσαρμοσμένων μικροοργανισμών. Κατά τον προσδιορισμό του BODtot των βιομηχανικών λυμάτων, η προκαταρκτική προσαρμογή της μικροχλωρίδας είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη σωστά αποτελέσματαανάλυση, γιατί η σύνθεση τέτοιων νερών συχνά περιλαμβάνει ουσίες που επιβραδύνουν σημαντικά τη διαδικασία βιοχημικής οξείδωσης και μερικές φορές έχουν τοξική επίδραση στη βακτηριακή μικροχλωρίδα.
Για τη μελέτη διαφόρων βιομηχανικών λυμάτων που δύσκολα οξειδώνονται βιοχημικά, η μέθοδος που χρησιμοποιείται μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραλλαγή του προσδιορισμού του «ολικού» BOD (BODtotal).
Εάν το δείγμα είναι πολύ πλούσιο σε οργανική ουσία, προστίθεται αραιό νερό στο δείγμα. Για να επιτευχθεί η μέγιστη ακρίβεια ανάλυσης BOD, το αναλυόμενο δείγμα ή το μείγμα του δείγματος με νερό αραίωσης θα πρέπει να περιέχει τέτοια ποσότητα οξυγόνου ώστε κατά την περίοδο επώασης να σημειωθεί μείωση της συγκέντρωσής του κατά 2 mg/l ή περισσότερο, και το υπόλοιπο οξυγόνο η συγκέντρωση μετά από 5 ημέρες επώασης θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 3 mg/l. Εάν η περιεκτικότητα σε ΡΑ στο νερό δεν είναι αρκετή, τότε το δείγμα νερού αερίζεται εκ των προτέρων για να κορεστεί ο αέρας με οξυγόνο. Το πιο σωστό (ακριβές) αποτέλεσμα θεωρείται το αποτέλεσμα ενός τέτοιου προσδιορισμού, στον οποίο καταναλώνεται περίπου το 50% του οξυγόνου που υπήρχε αρχικά στο δείγμα.
Στα επιφανειακά ύδατα, η τιμή BOD5 κυμαίνεται από 0,5 έως 5,0 mg/l. υπόκειται σε εποχιακές και καθημερινές αλλαγές, οι οποίες εξαρτώνται κυρίως από τις αλλαγές θερμοκρασίας και από τη φυσιολογική και βιοχημική δραστηριότητα των μικροοργανισμών. Οι αλλαγές στο BOD5 των φυσικών υδάτινων σωμάτων είναι αρκετά σημαντικές όταν μολύνονται από λύματα.

Πρότυπο για BODtot. δεν πρέπει να υπερβαίνει: για δεξαμενές οικιακής και πόσιμου νερού - 3 mg / l για δεξαμενές πολιτιστικής και οικιακής χρήσης νερού - 6 mg / l. Αντίστοιχα, είναι δυνατό να εκτιμηθούν οι μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές BOD5 για τα ίδια υδατικά συστήματα, που είναι περίπου 2 mg/l και 4 mg/l.

11. Βιογενή στοιχεία

Τα βιογενή στοιχεία (βιογόνα) θεωρούνται παραδοσιακά στοιχεία που περιλαμβάνονται, σε σημαντικές ποσότητες, στη σύνθεση των ζωντανών οργανισμών. Το φάσμα των στοιχείων που ταξινομούνται ως βιογενή είναι αρκετά ευρύ, αυτά είναι το άζωτο, ο φώσφορος, το θείο, ο σίδηρος, το ασβέστιο, το μαγνήσιο, το κάλιο κ.λπ.
Τα ζητήματα του ποιοτικού ελέγχου του νερού και της περιβαλλοντικής αξιολόγησης των υδάτινων σωμάτων έχουν εισαγάγει ένα ευρύτερο νόημα στην έννοια των βιογενών στοιχείων: περιλαμβάνουν ενώσεις (ακριβέστερα, συστατικά του νερού), οι οποίες, πρώτον, είναι τα απόβλητα των διαφόρων οργανισμών και, δεύτερον, είναι " οικοδομικά υλικά» για ζωντανούς οργανισμούς. Πρώτα απ 'όλα, αυτές περιλαμβάνουν ενώσεις αζώτου (νιτρικά, νιτρώδη, οργανικές και ανόργανες ενώσεις αμμωνίου), καθώς και φώσφορο (ορθοφωσφορικά, πολυφωσφορικά, οργανικοί εστέρες φωσφορικού οξέος κ.λπ.). Οι θειούχες ενώσεις μας ενδιαφέρουν από αυτή την άποψη, σε μικρότερο βαθμό, δεδομένου ότι θεωρήσαμε τα θειικά ως συστατικό της ορυκτής σύνθεσης του νερού και τα σουλφίδια και τα υδροθειώδη, εάν υπάρχουν σε φυσικά νερά, τότε σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις, και μπορεί να ανιχνευθεί από τη μυρωδιά.

11.1. Νιτρικά
Τα νιτρικά άλατα είναι άλατα του νιτρικού οξέος και βρίσκονται συνήθως στο νερό.. Το νιτρικό ανιόν περιέχει ένα άτομο αζώτου στη μέγιστη κατάσταση οξείδωσης "+5". Τα βακτήρια που σχηματίζουν νιτρικά (νιτρικά δεσμευτικά) μετατρέπουν τα νιτρώδη σε νιτρικά υπό αερόβιες συνθήκες. Υπό την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας, το ατμοσφαιρικό άζωτο (N2) μετατρέπεται επίσης κυρίως σε νιτρικά άλατα μέσω του σχηματισμού οξειδίων του αζώτου. Πολλά ορυκτά λιπάσματα περιέχουν νιτρικά άλατα, τα οποία, εάν εφαρμοστούν υπερβολικά ή ακατάλληλα στο έδαφος, οδηγούν σε ρύπανση του νερού. Πηγές νιτρορύπανσης είναι επίσης η επιφανειακή απορροή από βοσκοτόπια, κτηνοτροφικές εγκαταστάσεις, γαλακτοκομικές εκμεταλλεύσεις κ.λπ.
Η αυξημένη περιεκτικότητα σε νιτρικά άλατα στο νερό μπορεί να χρησιμεύσει ως δείκτης ρύπανσης της δεξαμενής ως αποτέλεσμα της εξάπλωσης κοπράνων ή χημικής ρύπανσης (γεωργική, βιομηχανική). Οι τάφροι πλούσιες σε νιτρικό νερό επιδεινώνουν την ποιότητα του νερού σε μια δεξαμενή, διεγείροντας τη μαζική ανάπτυξη της υδρόβιας βλάστησης (κυρίως γαλαζοπράσινων φυκών) και επιταχύνοντας τον ευτροφισμό των δεξαμενών. Το πόσιμο νερό και τα τρόφιμα που περιέχουν υψηλές ποσότητες νιτρικών αλάτων μπορεί επίσης να προκαλέσουν ασθένειες, ειδικά στα βρέφη (τη λεγόμενη μεθαιμοσφαιριναιμία). Ως αποτέλεσμα αυτής της διαταραχής, η μεταφορά οξυγόνου με τα αιμοσφαίρια επιδεινώνεται και εμφανίζεται το σύνδρομο «μπλε μωρού» (υποξία). Ταυτόχρονα, τα φυτά δεν είναι τόσο ευαίσθητα στην αύξηση της περιεκτικότητας σε άζωτο στο νερό όσο ο φώσφορος.

11.2. Φωσφορικά άλατα και ολικός φώσφορος
Στα φυσικά και απόβλητα ύδατα, μπορεί να υπάρχει φώσφορος ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ. Σε διαλυμένη κατάσταση (μερικές φορές λένε - στην υγρή φάση του αναλυόμενου νερού) μπορεί να είναι με τη μορφή ορθοφωσφορικού οξέος (H3P04) και των ανιόντων του (H2P04-, HP042-, P043-), με τη μορφή μετα- , πυρο- και πολυφωσφορικά (αυτές οι ουσίες χρησιμοποιούνται για την πρόληψη του σχηματισμού αλάτων, αποτελούν επίσης μέρος των απορρυπαντικών). Επιπλέον, υπάρχει μια ποικιλία οργανοφωσφορικών ενώσεων - νουκλεϊκά οξέα, νουκλεοπρωτεΐνες, φωσφολιπίδια κ.λπ., οι οποίες μπορούν επίσης να υπάρχουν στο νερό, ως προϊόντα ζωτικής δραστηριότητας ή αποσύνθεσης οργανισμών. Οι οργανοφωσφορικές ενώσεις περιλαμβάνουν επίσης ορισμένα φυτοφάρμακα.
Ο φώσφορος μπορεί επίσης να περιέχεται σε αδιάλυτη κατάσταση (στη στερεά φάση του νερού), που υπάρχει με τη μορφή ελάχιστα διαλυτών φωσφορικών αλάτων που αιωρούνται στο νερό, συμπεριλαμβανομένων φυσικών μετάλλων, πρωτεϊνών, οργανικών ενώσεων που περιέχουν φώσφορο, υπολειμμάτων νεκρών οργανισμών κ.λπ. στη στερεά φάση στα φυσικά υδάτινα σώματα βρίσκεται συνήθως στα ιζήματα του πυθμένα, αλλά μπορεί να εμφανιστεί, και σε μεγάλες ποσότητες, σε απόβλητα και μολυσμένα φυσικά νερά.
Ο φώσφορος είναι απαραίτητο στοιχείο για τη ζωή, αλλά η περίσσεια του οδηγεί σε επιταχυνόμενο ευτροφισμό των υδάτινων σωμάτων. Μεγάλες ποσότητες φωσφόρου μπορούν να εισέλθουν στα υδάτινα σώματα ως αποτέλεσμα φυσικών και ανθρωπογενών διεργασιών - επιφανειακή διάβρωση του εδάφους, ακατάλληλη ή υπερβολική χρήση ορυκτών λιπασμάτων κ.λπ.
Το MPC των πολυφωσφορικών (τριπολυφωσφορικών και εξαμεταφωσφορικών) στο νερό των ταμιευτήρων είναι 3,5 mg/l όσον αφορά το ορθοφωσφορικό ανιόν PO43-, ο περιοριστικός δείκτης επιβλαβούς δράσης είναι οργανοληπτικός.

11.3. Αμμώνιο

Οι ενώσεις αμμωνίου περιέχουν ένα άτομο αζώτου στην ελάχιστη κατάσταση οξείδωσης "-3".
Τα κατιόντα αμμωνίου είναι προϊόν μικροβιολογικής αποσύνθεσης πρωτεϊνών ζωικής και φυτικής προέλευσης.Το αμμώνιο που σχηματίζεται με αυτόν τον τρόπο εμπλέκεται και πάλι στη διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης, συμμετέχοντας έτσι στον βιολογικό κύκλο των ουσιών (κύκλος αζώτου). Για το λόγο αυτό, το αμμώνιο και οι ενώσεις του σε μικρές συγκεντρώσεις συνήθως υπάρχουν στα φυσικά νερά.
Υπάρχουν δύο κύριες πηγές περιβαλλοντικής ρύπανσης από ενώσεις αμμωνίου. Οι ενώσεις του αμμωνίου σε μεγάλες ποσότητες αποτελούν μέρος των ορυκτών και οργανικών λιπασμάτων, η υπερβολική και ακατάλληλη χρήση των οποίων οδηγεί στην αντίστοιχη ρύπανση των υδάτινων σωμάτων. Επιπλέον, ενώσεις αμμωνίου υπάρχουν σε σημαντικές ποσότητες στα λύματα (κόπρανα). Οι ακαθαρσίες που δεν απορρίπτονται σωστά μπορούν να διεισδύσουν στα υπόγεια ύδατα ή να ξεπλυθούν από την επιφανειακή απορροή στα υδατικά συστήματα. Τα λύματα από βοσκοτόπια και χώρους συγκέντρωσης ζώων, τα λύματα από κτηνοτροφικά συγκροτήματα, καθώς και τα λύματα οικιακών και οικιακών κοπράνων περιέχουν πάντα μεγάλες ποσότητες ενώσεων αμμωνίου. Επικίνδυνη μόλυνση των υπόγειων υδάτων με οικιακά περιττώματα και οικιακά λύματα συμβαίνει όταν το αποχετευτικό σύστημα αποσυμπιέζεται. Για αυτούς τους λόγους, τα αυξημένα επίπεδα αζώτου αμμωνίου στα επιφανειακά ύδατα είναι συνήθως σημάδι οικιακής μόλυνσης με κόπρανα.
Το MPC για αμμωνία και ιόντα αμμωνίου στο νερό των δεξαμενών είναι 2,6 mg/l (ή 2,0 mg/l για το άζωτο αμμωνίου). Ο περιοριστικός δείκτης βλαβερότητας είναι γενικός υγειονομικός.

11.4. Νιτρώδη

Τα νιτρώδη είναι άλατα του νιτρώδους οξέος.
Τα νιτρώδη ανιόντα είναι ενδιάμεσα προϊόντα βιολογικής αποσύνθεσης οργανικών ενώσεων που περιέχουν άζωτο.και περιέχουν άτομα αζώτου στην ενδιάμεση κατάσταση οξείδωσης «+3». Τα νιτροποιητικά βακτήρια μετατρέπουν τις ενώσεις του αμμωνίου σε νιτρώδη υπό αερόβιες συνθήκες. Ορισμένοι τύποι βακτηρίων μπορούν επίσης να μειώσουν τα νιτρικά άλατα σε νιτρώδη κατά τη διάρκεια της ζωής τους, αλλά αυτό συμβαίνει ήδη υπό αναερόβιες συνθήκες. Τα νιτρώδη χρησιμοποιούνται συχνά στη βιομηχανία ως αναστολείς της διάβρωσης και στη βιομηχανία τροφίμων ως συντηρητικά.
Λόγω της ικανότητας μετατροπής τους σε νιτρικά, τα νιτρώδη γενικά απουσιάζουν από τα επιφανειακά νερά. Επομένως, η παρουσία αυξημένης περιεκτικότητας νιτρωδών στο αναλυόμενο νερό υποδηλώνει ρύπανση του νερού και λαμβάνοντας υπόψη τις μερικώς μετασχηματισμένες αζωτούχες ενώσεις από τη μια μορφή στην άλλη.
Το MPC των νιτρωδών (σύμφωνα με N02-) στο νερό των ταμιευτήρων είναι 3,3 mg/l (ή 1 mg/l νιτρώδους αζώτου), ο περιοριστικός δείκτης βλαβερότητας είναι υγειονομικός-τοξικολογικός.

12. Φθόριο (φθοριούχα)

Το φθόριο με τη μορφή φθορίου μπορεί να περιέχεται σε φυσικά και υπόγεια νερά, γεγονός που οφείλεται στην παρουσία του στη σύνθεση ορισμένων πετρωμάτων και ορυκτών που σχηματίζουν εδάφους (μητρικά). Αυτό το στοιχείο μπορεί να προστεθεί στο πόσιμο νερό για την πρόληψη της τερηδόνας. Ωστόσο, οι υπερβολικές ποσότητες φθορίου έχουν βλαβερή επίδραση στον άνθρωπο, προκαλώντας την καταστροφή του σμάλτου των δοντιών. Επιπλέον, η περίσσεια φθορίου στο σώμα καθιζάνει το ασβέστιο, το οποίο οδηγεί σε διαταραχές στο μεταβολισμό του ασβεστίου και του φωσφόρου. Για τους λόγους αυτούς, είναι πολύ σημαντικός ο προσδιορισμός του φθορίου στο πόσιμο νερό, καθώς και στα υπόγεια ύδατα (π.χ. νερό από πηγάδια και αρτεσιανά πηγάδια) και νερό από συστήματα πόσιμου νερού.
Το MPC για το φθόριο στο πόσιμο νερό για διαφορετικές κλιματικές περιοχές κυμαίνεται από 0,7 έως 1,5 mg/l, ο περιοριστικός δείκτης βλαβερότητας είναι υγειονομικά τοξικός.

13. Μέταλλα

13.1. Σύνολο σιδήρου

Ο σίδηρος είναι ένα από τα πιο κοινά στοιχεία στη φύση. Το περιεχόμενό του σε φλοιός της γηςείναι περίπου 4,7% κατά βάρος, επομένως ο σίδηρος, ως προς τον επιπολασμό του στη φύση, ονομάζεται κοινώς μακροθρεπτικό συστατικό.
Είναι γνωστά πάνω από 300 μέταλλα που περιέχουν ενώσεις σιδήρου. Μεταξύ αυτών είναι το μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα α-FeO(OH), το καστανό σιδηρομετάλλευμα Fe3O4x H2O, ο αιματίτης (κόκκινο σιδηρομετάλλευμα), ο ημίτης (καφέ σιδηρομετάλλευμα), ο υδρογοηθίτης, ο σιδερίτης FeCO3, οι μαγνητικοί πυρίτες FeSx, (x = 1-1,4), οζίδια σιδηρομαγγανίου και άλλα Ο σίδηρος είναι επίσης ένα ζωτικό μικροστοιχείο για τους ζωντανούς οργανισμούς και τα φυτά. στοιχείο απαραίτητο για τη ζωή σε μικρές ποσότητες.
Σε χαμηλές συγκεντρώσεις, ο σίδηρος βρίσκεται πάντα σχεδόν σε όλα τα φυσικά νερά (έως 1 mg/l με MPC για την ποσότητα σιδήρου 0,3 mg/l) και ιδιαίτερα στα λύματα. Το σίδερο μπορεί να εισέλθει στο τελευταίο από τα λύματα (λύματα) από καταστήματα τουρσί και ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, χώρους προετοιμασίας μεταλλικών επιφανειών, λύματα από βαφή υφασμάτων κ.λπ.
Ο σίδηρος σχηματίζει 2 είδη διαλυτών αλάτων, σχηματίζοντας κατιόντα Fe2+ και Fe3+, ωστόσο, ο σίδηρος μπορεί να βρεθεί σε διάλυμα σε πολλές άλλες μορφές, ιδίως:
1) με τη μορφή αληθινών διαλυμάτων (υδατικά σύμπλοκα) 2+ που περιέχουν σίδηρο (II). Στον αέρα, ο σίδηρος (II) οξειδώνεται γρήγορα σε σίδηρο (III), τα διαλύματα του οποίου έχουν καφέ χρώμα λόγω του γρήγορου σχηματισμού υδροξοενώσεων (τα ίδια τα διαλύματα του Fe2+ και του Fe3+ είναι πρακτικά άχρωμα).
2) με τη μορφή κολλοειδών διαλυμάτων λόγω πεπτοποίησης (αποσύνθεσης συσσωματωμένων σωματιδίων) υδροξειδίου του σιδήρου υπό την επίδραση οργανικών ενώσεων.
3) με τη μορφή σύνθετων ενώσεων με οργανικούς και ανόργανους συνδέτες. Αυτά περιλαμβάνουν καρβονύλια, σύμπλοκα αρενίου (με προϊόντα πετρελαίου και άλλους υδρογονάνθρακες), 4-εξακυανοφερρικά κ.λπ.
Σε αδιάλυτη μορφή, ο σίδηρος μπορεί να υπάρχει με τη μορφή διαφόρων στερεών ορυκτών σωματιδίων διαφόρων συνθέσεων αιωρούμενων στο νερό.
Σε pH>3,5, ο σίδηρος (III) υπάρχει σε ένα υδατικό διάλυμα μόνο με τη μορφή συμπλόκου, μετατρέποντας σταδιακά σε υδροξείδιο. Σε pH>8, ο σίδηρος (II) υπάρχει επίσης με τη μορφή υδάτινου συμπλέγματος, που υφίσταται οξείδωση μέσω του σταδίου σχηματισμού σιδήρου (III):

Fe (II) > Fe (III) > FeO (OH) x H2O

Έτσι, δεδομένου ότι οι ενώσεις σιδήρου στο νερό μπορούν να υπάρχουν σε διάφορες μορφές, τόσο σε διάλυμα όσο και σε αιωρούμενα σωματίδια, ακριβή αποτελέσματα μπορούν να ληφθούν μόνο με τον προσδιορισμό του συνολικού σιδήρου σε όλες τις μορφές του, τον λεγόμενο "ολικό σίδηρο".
Ο ξεχωριστός προσδιορισμός του σιδήρου (II) και (III), των αδιάλυτων και διαλυτών μορφών τους, δίνει λιγότερο αξιόπιστα αποτελέσματα σχετικά με τη ρύπανση του νερού από ενώσεις σιδήρου, αν και μερικές φορές καθίσταται απαραίτητος ο προσδιορισμός του σιδήρου στις μεμονωμένες μορφές του.
Η μεταφορά του σιδήρου σε διαλυτή μορφή κατάλληλη για ανάλυση πραγματοποιείται με την προσθήκη ορισμένης ποσότητας ισχυρού οξέος (νιτρικό, υδροχλωρικό, θειικό) στο δείγμα σε pH 1-2.
Το εύρος των καθορισμένων συγκεντρώσεων σιδήρου στο νερό είναι από 0,1 έως 1,5 mg/l. Ο προσδιορισμός είναι επίσης δυνατός σε συγκέντρωση σιδήρου μεγαλύτερη από 1,5 mg/l μετά από κατάλληλη αραίωση του δείγματος με καθαρό νερό.

Το MPC του συνολικού σιδήρου στο νερό των δεξαμενών είναι 0,3 mg/l, ο περιοριστικός δείκτης επιβλαβούς δράσης- οργανοληπτικό.

13.2. Ποσότητα βαρέων μετάλλων
Μιλώντας για αυξημένη συγκέντρωση μετάλλων στο νερό, υπονοούν κατά κανόνα τη ρύπανση του με βαρέα μέταλλα (Cad, Pb, Zn, Cr, Ni, Co, Hg κ.λπ.). Τα βαρέα μέταλλα, που εισέρχονται στο νερό, μπορούν να υπάρχουν με τη μορφή διαλυτών τοξικών αλάτων και σύνθετων ενώσεων (μερικές φορές πολύ σταθερές), κολλοειδών σωματιδίων, καθίζησης (ελεύθερα μέταλλα, οξείδια, υδροξείδια κ.λπ.). Οι κύριες πηγές ρύπανσης των υδάτων με βαρέα μέταλλα είναι οι γαλβανικές βιομηχανίες, οι επιχειρήσεις εξόρυξης, η σιδηρούχα και μη σιδηρούχα μεταλλουργία, οι μηχανουργικές εγκαταστάσεις κ.λπ. Τα βαρέα μέταλλα στη δεξαμενή προκαλούν μια σειρά από αρνητικές συνέπειες: εισχώρηση στην τροφική αλυσίδα και παραβίαση τη στοιχειακή σύνθεση των βιολογικών ιστών, έχουν ως εκ τούτου άμεσες ή έμμεσες τοξικές επιδράσεις στους υδρόβιους οργανισμούς. Τα βαρέα μέταλλα εισέρχονται στο ανθρώπινο σώμα μέσω των τροφικών αλυσίδων.
Σύμφωνα με τη φύση της βιολογικής επίδρασης, τα βαρέα μέταλλα μπορούν να χωριστούν σε τοξικά και μικροστοιχεία, τα οποία έχουν μια θεμελιωδώς διαφορετική φύση της επίδρασης στους ζωντανούς οργανισμούς. Η φύση της εξάρτησης της επίδρασης που ασκεί ένα στοιχείο στους οργανισμούς, ανάλογα με τη συγκέντρωσή του στο νερό (και, επομένως, κατά κανόνα, στους ιστούς του σώματος), φαίνεται στο Σχ. δέκα.

Όπως φαίνεται από το σχ. 10, οι τοξικές ουσίες έχουν αρνητική επίδραση στους οργανισμούς σε οποιαδήποτε συγκέντρωση, ενώ τα μικροστοιχεία έχουν μια περιοχή ανεπάρκειας που προκαλεί αρνητικό αποτέλεσμα (λιγότερο από Ci) και μια περιοχή συγκεντρώσεων που είναι απαραίτητες για τη ζωή, όταν ξεπεραστεί, μια αρνητική επίδραση εμφανίζεται ξανά (περισσότερο από C2). Τυπικές τοξικές ουσίες είναι το κάδμιο, ο μόλυβδος, ο υδράργυρος. μικροστοιχεία - μαγγάνιο, χαλκός, κοβάλτιο.
Παρακάτω παρέχουμε σύντομες πληροφορίες σχετικά με τη φυσιολογική (συμπεριλαμβανομένων των τοξικών) ορισμένων μετάλλων, που συνήθως ταξινομούνται ως βαριά.

Χαλκός. Ο χαλκός είναι ένα ιχνοστοιχείο που βρίσκεται στο ανθρώπινο σώμα κυρίως με τη μορφή πολύπλοκων οργανικών ενώσεων και παίζει σημαντικό ρόλο στις διαδικασίες της αιμοποίησης. Η αντίδραση των κατιόντων Cu2+ με SH-ομάδες ενζύμων παίζει καθοριστικό ρόλο στις βλαβερές συνέπειες της περίσσειας χαλκού. Οι αλλαγές στην περιεκτικότητα σε χαλκό στον ορό και στο δέρμα προκαλούν τα φαινόμενα αποχρωματισμού του δέρματος (λεύκη). Η δηλητηρίαση με ενώσεις χαλκού μπορεί να οδηγήσει σε διαταραχές του νευρικού συστήματος, διαταραχή της ηπατικής και νεφρικής λειτουργίας κ.λπ. Το MPC του χαλκού στο νερό των δεξαμενών για πόσιμο και πολιτιστικούς σκοπούς είναι 1,0 mg/l, ο περιοριστικός δείκτης επιβλαβούς δράσης είναι οργανοληπτικός.

Ψευδάργυρος.Ο ψευδάργυρος είναι ιχνοστοιχείο και περιλαμβάνεται στη σύνθεση ορισμένων ενζύμων. Βρίσκεται στο αίμα (0,5-0,6), στους μαλακούς ιστούς (0,7-5,4), στα οστά (10-18), στα μαλλιά (16-22 mg%), (μονάδα μέτρησης χαμηλών συγκεντρώσεων, 1 mg %=10- 3) δηλαδή κυρίως σε κόκαλα και μαλλιά. Βρίσκεται στο σώμα σε δυναμική ισορροπία, η οποία μετατοπίζεται υπό συνθήκες αυξημένων συγκεντρώσεων περιβάλλον. Ο αρνητικός αντίκτυπος των ενώσεων ψευδαργύρου μπορεί να εκφραστεί στην αποδυνάμωση του οργανισμού, στην αυξημένη νοσηρότητα, σε φαινόμενα που μοιάζουν με άσθμα κ.λπ. Το MPC του ψευδαργύρου στο νερό των δεξαμενών είναι 1,0 mg/l, ο περιοριστικός δείκτης βλαβερότητας είναι γενικός υγειονομικός.

Κάδμιο. Οι ενώσεις του καδμίου είναι ιδιαίτερα τοξικές. Δρουν σε πολλά συστήματα του σώματος - τα αναπνευστικά όργανα και τη γαστρεντερική οδό, το κεντρικό και περιφερικό νευρικό σύστημα. Ο μηχανισμός δράσης των ενώσεων του καδμίου είναι η αναστολή της δραστηριότητας ενός αριθμού ενζύμων, η διακοπή του μεταβολισμού φωσφόρου-ασβεστίου, οι μεταβολικές διαταραχές των μικροστοιχείων (Zn, Cu, Pe, Mn, Se). Το MPC του καδμίου στο νερό των ταμιευτήρων είναι 0,001 mg/l, ο οριακός δείκτης επιβλαβούς δράσης είναι υγειονομικοτοξικολογικός.

Ερμής . Ο υδράργυρος ανήκει στα υπερμικροστοιχεία και υπάρχει συνεχώς στον οργανισμό, ενεργώντας με την τροφή. Ανόργανες ενώσεις υδραργύρου (πρώτα από όλα, τα κατιόντα Hg αντιδρούν με ομάδες πρωτεϊνών SH («δηλητήρια θειόλης»), καθώς και με ομάδες καρβοξυλίου και αμίνης πρωτεϊνών ιστών, σχηματίζοντας ισχυρές σύνθετες ενώσεις - μεταλλοπρωτεΐνες. Ως αποτέλεσμα, βαθιές δυσλειτουργίες του στο κεντρικό νευρικό σύστημα εμφανίζεται ο μεθυλυδράργυρος, ο οποίος είναι εξαιρετικά διαλυτός στους λιπιδικούς ιστούς και διεισδύει γρήγορα σε ζωτικά όργανα, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου. ήπαρ κ.λπ., διαταραχές της ανοσοβιολογικής κατάστασης του οργανισμού Οι ενώσεις υδραργύρου έχουν επίσης εμβρυοτοξική δράση (οδηγούν σε βλάβες στο έμβρυο σε έγκυες γυναίκες) υγειονομική και τοξικολογική.

Οδηγω. Οι ενώσεις του μολύβδου είναι δηλητήρια που επηρεάζουν όλα τα έμβια όντα, αλλά προκαλούν αλλαγές ειδικά στο νευρικό σύστημα, το αίμα και τα αιμοφόρα αγγεία. Καταστέλλουν πολλές ενζυμικές διεργασίες. Τα παιδιά είναι πιο επιρρεπή στην έκθεση σε μόλυβδο από τους ενήλικες. Έχουν εμβρυοτοξικά και τερατογόνα αποτελέσματα, οδηγούν σε εγκεφαλοπάθεια και ηπατική βλάβη και καταστέλλουν την ανοσία. Οι οργανικές ενώσεις μολύβδου (τετραμεθυλικός μόλυβδος, τετρααιθυλομόλυβδος) είναι ισχυρά δηλητήρια για τα νεύρα, πτητικά υγρά. Είναι ενεργοί αναστολείς των μεταβολικών διεργασιών. Όλες οι ενώσεις μολύβδου χαρακτηρίζονται από αθροιστική δράση. Το MPC του μολύβδου στο νερό των ταμιευτήρων είναι 0,03 mg / l, ο περιοριστικός δείκτης είναι υγειονομικός-τοξικολογικός.
Η κατά προσέγγιση μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή για την ποσότητα μετάλλων στο νερό είναι 0,001 mmol/l (GOST 24902). Οι τιμές MPC για το νερό των ταμιευτήρων για μεμονωμένα μέταλλα δίνονται νωρίτερα κατά την περιγραφή της φυσιολογικής τους επίδρασης.

14. Ενεργό χλώριο

Το χλώριο μπορεί να υπάρχει στο νερό όχι μόνο στη σύνθεση των χλωριδίων, αλλά και στη σύνθεση άλλων ενώσεων με ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες. Τέτοιες ενώσεις χλωρίου περιλαμβάνουν το ελεύθερο χλώριο (CL2), το αποχλωριώδες ανιόν (СlO-), το υποχλωριώδες οξύ (НClO), τις χλωραμίνες (ουσίες που, όταν διαλύονται στο νερό, σχηματίζουν μονοχλωραμίνη NH2Cl, διχλωραμίνη NHCl2, τριχλωραμίνη NCl3). Η συνολική περιεκτικότητα αυτών των ενώσεων ονομάζεται «ενεργό χλώριο».
Οι ουσίες που περιέχουν ενεργό χλώριο χωρίζονται σε δύο ομάδες: ισχυρά οξειδωτικά μέσα - χλώριο, υποχλωριώδες και υποχλωριώδες οξύ - περιέχουν το λεγόμενο "ελεύθερο ενεργό χλώριο" και σχετικά λιγότερο ασθενή οξειδωτικά μέσα - χλωραμίνες - "δεσμευμένο ενεργό χλώριο". Λόγω των ισχυρών οξειδωτικών τους ιδιοτήτων, οι ενεργές ενώσεις χλωρίου χρησιμοποιούνται για την απολύμανση (απολύμανση) του πόσιμου νερού και του νερού στις πισίνες, καθώς και για τη χημική επεξεργασία ορισμένων λυμάτων. Επιπλέον, ορισμένες ενώσεις που περιέχουν ενεργό χλώριο (για παράδειγμα, χλωρίνη) χρησιμοποιούνται ευρέως για την εξάλειψη των εστιών εξάπλωσης της μολυσματικής ρύπανσης.
Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο για την απολύμανση του πόσιμου νερού είναι το ελεύθερο χλώριο, το οποίο, όταν διαλύεται στο νερό, είναι δυσανάλογο ανάλογα με την αντίδραση:

Сl2+Н2О=Н++Сl-+HOСl

Στο φυσικό νερό, η περιεκτικότητα σε ενεργό χλώριο δεν επιτρέπεται. στο πόσιμο νερό, η περιεκτικότητά του ορίζεται σε χλώριο στο επίπεδο των 0,3-0,5 mg / l σε ελεύθερη μορφή και στο επίπεδο των 0,8-1,2 mg / l σε δεσμευμένη μορφή (Σε αυτή την περίπτωση, το εύρος συγκέντρωσης του ενεργού χλωρίου δίνεται , διότι σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις, είναι πιθανή μια δυσμενής κατάσταση όσον αφορά τους μικροβιολογικούς δείκτες και σε υψηλότερες συγκεντρώσεις, μια περίσσεια απευθείας στο ενεργό χλώριο.). Το ενεργό χλώριο στις ενδεικνυόμενες συγκεντρώσεις υπάρχει στο πόσιμο νερό για μικρό χρονικό διάστημα (όχι περισσότερο από μερικές δεκάδες λεπτά) και απομακρύνεται πλήρως ακόμη και με βραχυπρόθεσμο βρασμό του νερού. Για το λόγο αυτό, η ανάλυση του επιλεγμένου δείγματος για την περιεκτικότητα σε ενεργό χλώριο θα πρέπει να γίνει άμεσα.
Το ενδιαφέρον για τον έλεγχο του χλωρίου στο νερό, ειδικά στο πόσιμο νερό, έχει αυξηθεί μετά τη συνειδητοποίηση ότι η χλωρίωση του νερού οδηγεί στον σχηματισμό αξιόλογων ποσοτήτων χλωριωμένων υδρογονανθράκων που είναι επιβλαβείς για τη δημόσια υγεία. Ιδιαίτερο κίνδυνο είναι η χλωρίωση του μολυσμένου με φαινόλη πόσιμου νερού. Το MPC για τις φαινόλες στο πόσιμο νερό απουσία χλωρίωσης του πόσιμου νερού είναι 0,1 mg/l και υπό συνθήκες χλωρίωσης (σε αυτή την περίπτωση σχηματίζονται πολύ πιο τοξικές και πικάντικες χαρακτηριστικές χλωροφαινόλες) - 0,001 mg/l. Παρόμοιες χημικές αντιδράσεις μπορεί να συμβούν με τη συμμετοχή οργανικών ενώσεων φυσικής ή τεχνολογικής προέλευσης, που οδηγούν σε διάφορες τοξικές οργανοχλωρικές ενώσεις - ξενοβιοτικά.
Ο περιοριστικός δείκτης επιβλαβούς δράσης για το ενεργό χλώριο είναι γενικός υγειονομικός.

15. Ολοκληρωμένη και ολοκληρωμένη αξιολόγηση της ποιότητας του νερού

Κάθε ένας από τους δείκτες της ποιότητας του νερού ξεχωριστά, αν και φέρει πληροφορίες για την ποιότητα του νερού, δεν μπορεί να χρησιμεύσει ως μέτρο της ποιότητας του νερού, επειδή. δεν επιτρέπει να κρίνουμε τις τιμές άλλων δεικτών, αν και μερικές φορές συμβαίνει έμμεσα, συνδέεται με ορισμένους από αυτούς. Για παράδειγμα, μια αυξημένη τιμή BOD5 σε σύγκριση με τον κανόνα υποδηλώνει έμμεσα αυξημένη περιεκτικότητα σε εύκολα οξειδώσιμες οργανικές ουσίες στο νερό, μια αυξημένη τιμή ηλεκτρικής αγωγιμότητας υποδηλώνει αυξημένη περιεκτικότητα σε αλάτι κ.λπ. Ταυτόχρονα, το αποτέλεσμα της αξιολόγησης της ποιότητας του νερού θα πρέπει να είναι ορισμένοι αναπόσπαστοι δείκτες που θα κάλυπταν τους κύριους δείκτες ποιότητας του νερού (ή αυτούς για τους οποίους καταγράφονται προβλήματα).
Στην απλούστερη περίπτωση, εάν υπάρχουν αποτελέσματα για πολλούς αξιολογούμενους δείκτες, μπορεί να υπολογιστεί το άθροισμα των μειωμένων συγκεντρώσεων των συστατικών, δηλ. ο λόγος των πραγματικών συγκεντρώσεών τους προς το MPC (κανόνας άθροισης). Το κριτήριο για την ποιότητα του νερού κατά τη χρήση του κανόνα άθροισης είναι η εκπλήρωση της ανισότητας:

Πρέπει να σημειωθεί ότι το άθροισμα των δεδομένων συγκεντρώσεων σύμφωνα με το GOST 2874 μπορεί να υπολογιστεί μόνο για χημικές ουσίες με τον ίδιο περιοριστικό δείκτη κινδύνου - οργανοληπτικό και υγειονομικό-τοξικολογικό.
Εάν τα αποτελέσματα των αναλύσεων είναι διαθέσιμα για επαρκή αριθμό δεικτών, είναι δυνατό να προσδιοριστούν οι κατηγορίες ποιότητας του νερού, οι οποίες αποτελούν αναπόσπαστο χαρακτηριστικό της ρύπανσης των επιφανειακών υδάτων. Οι κατηγορίες ποιότητας καθορίζονται από τον δείκτη ρύπανσης των υδάτων (WPI), ο οποίος υπολογίζεται ως το άθροισμα των πραγματικών τιμών 6 κύριων δεικτών ποιότητας του νερού που μειώνονται σε MPC σύμφωνα με τον τύπο:

Η τιμή WPI υπολογίζεται για κάθε σημείο δειγματοληψίας (τόπος). Πιο πέρα ​​στο τραπέζι. 14, ανάλογα με την τιμή WPI, προσδιορίστε την κατηγορία ποιότητας νερού.

Χαρακτηριστικά της ολοκληρωμένης αξιολόγησης της ποιότητας του νερού

Μεταξύ των 6 κύριων, λεγόμενων «περιορισμένων» δεικτών, κατά τον υπολογισμό του WPI είναι: εξάπαντος, τη συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου και την τιμή του BOD5, καθώς και τις τιμές 4 ακόμη δεικτών που είναι οι πιο δυσμενείς για αυτήν τη δεξαμενή (νερό) ή που έχουν τις υψηλότερες μειωμένες συγκεντρώσεις (αναλογία Ci/MACi). Τέτοιοι δείκτες, σύμφωνα με την εμπειρία της υδροχημικής παρακολούθησης των υδάτινων σωμάτων, είναι συχνά οι εξής: η περιεκτικότητα σε νιτρικά, νιτρώδη, άζωτο αμμωνίου (με τη μορφή οργανικών και ανόργανων ενώσεων αμμωνίου), βαρέα μέταλλα - χαλκό, μαγγάνιο, κάδμιο κ.λπ. ., φαινόλες, φυτοφάρμακα, προϊόντα πετρελαίου, συνθετικά τασιενεργά ( Τασιενεργά - συνθετικά τασιενεργά. Υπάρχουν μη ιονικά, καθώς και κατιονικά και ανιονικά τασιενεργά.), Λιγνοσουλφονικά. Για τον υπολογισμό του WPI, επιλέγονται δείκτες ανεξάρτητα από το περιοριστικό πρόσημο επιβλαβούς, ωστόσο, εάν οι δεδομένες συγκεντρώσεις είναι ίσες, προτιμώνται ουσίες που έχουν υγειονομικό και τοξικολογικό σημάδι επιβλαβούς (κατά κανόνα, τέτοιες ουσίες έχουν σχετικά μεγαλύτερη βλαβερότητα).

Προφανώς, δεν μπορούν να προσδιοριστούν όλοι οι αναφερόμενοι δείκτες ποιότητας νερού με μεθόδους πεδίου. Τα καθήκοντα της ολοκληρωμένης αξιολόγησης περιπλέκονται περαιτέρω από το γεγονός ότι για τη λήψη δεδομένων κατά τον υπολογισμό του WPI, είναι απαραίτητο να αναλυθεί ένα ευρύ φάσμα δεικτών, με την επιλογή αυτών για τους οποίους παρατηρούνται οι υψηλότερες μειωμένες συγκεντρώσεις. Εάν είναι αδύνατο να διεξαχθεί μια υδροχημική έρευνα μιας δεξαμενής για όλους τους δείκτες ενδιαφέροντος, συνιστάται να προσδιορίσετε ποια συστατικά μπορεί να είναι ρύποι. Αυτό γίνεται με βάση ανάλυση των διαθέσιμων αποτελεσμάτων υδροχημικών μελετών περασμένων ετών, καθώς και πληροφοριών και υποθέσεων σχετικά με τις πιθανές πηγές ρύπανσης των υδάτων. Εάν είναι αδύνατο να πραγματοποιηθούν αναλύσεις για αυτό το συστατικό με μεθόδους πεδίου (επιφανειοδραστικές ουσίες, φυτοφάρμακα, προϊόντα πετρελαίου, κ.λπ.), πρέπει να λαμβάνονται δείγματα και να διατηρούνται σύμφωνα με τις απαραίτητες προϋποθέσεις (βλ. Κεφάλαιο 5), μετά την οποία τα δείγματα πρέπει να παραδοθούν στο εργαστήριο για ανάλυση στον απαιτούμενο χρόνο.

Έτσι, τα καθήκοντα της ολοκληρωμένης αξιολόγησης της ποιότητας του νερού πρακτικά συμπίπτουν με τα καθήκοντα της υδροχημικής παρακολούθησης, καθώς για το τελικό συμπέρασμα σχετικά με την κατηγορία ποιότητας του νερού, απαιτούνται τα αποτελέσματα των αναλύσεων για έναν αριθμό δεικτών για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Μια ενδιαφέρουσα προσέγγιση για την αξιολόγηση της ποιότητας του νερού, που αναπτύχθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες. Το Εθνικό Υγειονομικό Ίδρυμα αυτής της χώρας το 1970 ανέπτυξε έναν τυπικό γενικευμένο δείκτη ποιότητας του νερού (CQI), ο οποίος έχει γίνει ευρέως διαδεδομένος στην Αμερική και σε ορισμένες άλλες χώρες. Κατά την ανάπτυξη του PCV, χρησιμοποιήθηκαν αξιολογήσεις εμπειρογνωμόνων με βάση τη μεγάλη εμπειρία στην αξιολόγηση της ποιότητας του νερού όταν χρησιμοποιείται για οικιακή και βιομηχανική κατανάλωση νερού, υδάτινη αναψυχή (κολύμπι και θαλάσσια ψυχαγωγία, ψάρεμα), προστασία υδρόβιων ζώων και ψαριών, γεωργική χρήση (πότισμα, άρδευση), εμπορική χρήση (πλοήγηση, υδροηλεκτρική ενέργεια, θερμική ενέργεια) κ.λπ. Το PCV είναι μια αδιάστατη τιμή που μπορεί να πάρει τιμές από 0 έως 100. Ανάλογα με την τιμή του PCV, είναι δυνατές οι ακόλουθες εκτιμήσεις της ποιότητας του νερού : 100-90 - εξαιρετικό; 90-70 - καλό. 70-50 - μέτρια; 50-25 - κακό? Το 25-0 είναι πολύ κακό. Έχει διαπιστωθεί ότι η ελάχιστη τιμή του PCV, στην οποία πληρούνται τα περισσότερα κρατικά πρότυπα ποιότητας νερού, είναι 50–58. Ωστόσο, το νερό στη δεξαμενή μπορεί να έχει τιμή PCV μεγαλύτερη από την καθορισμένη και ταυτόχρονα να μην πληροί τα πρότυπα για οποιουσδήποτε μεμονωμένους δείκτες.

Το PCV υπολογίζεται με βάση τα αποτελέσματα του προσδιορισμού 9 τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικάνερό - ιδιωτικοί δείκτες και καθένας από αυτούς έχει τον δικό του συντελεστή στάθμισης που χαρακτηρίζει την προτεραιότητα αυτού του δείκτη στην αξιολόγηση της ποιότητας του νερού. Συγκεκριμένοι δείκτες της ποιότητας του νερού που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό του PCV και οι συντελεστές στάθμισής τους δίνονται στον Πίνακα. δεκαπέντε.

Συντελεστές στάθμισης δεικτών στον υπολογισμό του PCV σύμφωνα με τα στοιχεία του Εθνικού Υγειονομικού Ιδρύματος των Η.Π.Α.

Όπως προκύπτει από τον πίνακα. 15 δεδομένα, οι πιο σημαντικοί δείκτες είναι το διαλυμένο οξυγόνο και ο αριθμός των Escherichia coli, κάτι που είναι κατανοητό αν θυμηθούμε τον σημαντικότερο οικολογικό ρόλο του οξυγόνου διαλυμένου στο νερό και τον κίνδυνο για τον άνθρωπο που προκαλείται από την επαφή με νερό μολυσμένο με κόπρανα.

Εκτός από τους συντελεστές βάρους που έχουν σταθερή τιμή, έχουν αναπτυχθεί καμπύλες βάρους για κάθε μεμονωμένο δείκτη, που χαρακτηρίζουν το επίπεδο ποιότητας του νερού (Q) για κάθε δείκτη, ανάλογα με την πραγματική του τιμή που προσδιορίζεται κατά την ανάλυση. Τα γραφήματα των καμπυλών βάρους φαίνονται στο σχ. 11. Έχοντας τα αποτελέσματα των αναλύσεων για συγκεκριμένους δείκτες, οι καμπύλες βάρους καθορίζουν τις αριθμητικές τιμές της αξιολόγησης για κάθε έναν από αυτούς. Οι τελευταίοι πολλαπλασιάζονται με τον κατάλληλο συντελεστή στάθμισης και λαμβάνουν βαθμολογία ποιότητας για κάθε έναν από τους δείκτες. Συνοψίζοντας τις βαθμολογίες για όλους τους καθορισμένους δείκτες, προκύπτει η τιμή του γενικευμένου PCV.

Το γενικευμένο PCV εξαλείφει σε μεγάλο βαθμό τις αδυναμίες της ολοκληρωμένης αξιολόγησης της ποιότητας του νερού με τον υπολογισμό του WPI, αφού περιέχει μια ομάδα ειδικών δεικτών προτεραιότητας, οι οποίοι περιλαμβάνουν δείκτη μικροβιακής μόλυνσης.
Κατά την αξιολόγηση της ποιότητας του νερού, εκτός από την ολοκληρωμένη αξιολόγηση, που έχει ως αποτέλεσμα τον προσδιορισμό της κατηγορίας ποιότητας του νερού, καθώς και την υδροβιολογική αξιολόγηση με μεθόδους βιοενδείξεων, ως αποτέλεσμα των οποίων καθορίζεται η κατηγορία καθαρότητας, μερικές φορές υπάρχει και η ονομάζεται ολοκληρωμένη αξιολόγηση, η οποία βασίζεται σε μεθόδους βιοδοκιμών.

Οι τελευταίες αναφέρονται επίσης σε υδροβιολογικές μεθόδους, αλλά διαφέρουν στο ότι επιτρέπουν τον προσδιορισμό της αντίδρασης του υδρόβιου ζώντος στη ρύπανση χρησιμοποιώντας διάφορους δοκιμαστικούς οργανισμούς, τόσο πρωτόζωα (κιλιάτες, δάφνια) όσο και ανώτερα ψάρια (γκούπι). Μια τέτοια αντίδραση μερικές φορές θεωρείται η πιο αποκαλυπτική, ειδικά σε σχέση με την αξιολόγηση της ποιότητας των μολυσμένων υδάτων (φυσικών και αποβλήτων) και καθιστά δυνατό ακόμη και τον ποσοτικό προσδιορισμό των συγκεντρώσεων μεμονωμένων ενώσεων.

Η ασφάλεια του πόσιμου νερού χημική σύνθεσηκαθορίζεται από τη συμμόρφωσή του με τα ακόλουθα πρότυπα:

Κατάλογος επιβλαβών ουσιών που μπορεί να περιέχονται στο πόσιμο νερό, οι πηγές τους και η φύση των επιπτώσεων στο ανθρώπινο σώμα.

Δειγματοληψία και εξοικονόμηση νερού

Δειγματοληψία - λειτουργία, από τη σωστή εφαρμογή του οποίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό η ακρίβεια των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται. Η δειγματοληψία κατά τις επιτόπιες αναλύσεις πρέπει να προγραμματίζεται, περιγράφοντας τα σημεία και τα βάθη της δειγματοληψίας, τον κατάλογο των δεικτών που θα καθοριστούν, την ποσότητα του νερού που λαμβάνεται για ανάλυση, τη συμβατότητα των μεθόδων διατήρησης των δειγμάτων για την επακόλουθη ανάλυσή τους. Τις περισσότερες φορές, τα λεγόμενα δείγματα μιας χρήσης λαμβάνονται στη δεξαμενή. Ωστόσο, κατά την εξέταση μιας δεξαμενής, μπορεί να χρειαστεί να ληφθούν μια σειρά περιοδικών και τακτικών δειγμάτων - από την επιφάνεια, τα βαθιά, κάτω στρώματα νερού κ.λπ. Δείγματα μπορούν επίσης να ληφθούν από υπόγειες πηγές, σωλήνες νερού κ.λπ. Ο μέσος όρος δεδομένων για τη σύσταση των νερών δίνουν μικτά δείγματα.
ΣΤΟ κανονιστικά έγγραφα(GOST 24481, GOST 17.1.5.05, ISO 5667-2, κ.λπ.) ορίζει τους βασικούς κανόνες και συστάσεις που πρέπει να χρησιμοποιούνται για τη λήψη αντιπροσωπευτικών10 δειγμάτων. Διαφορετικοί τύποι δεξαμενών (πηγές νερού) προκαλούν ορισμένα χαρακτηριστικά δειγματοληψίας σε κάθε περίπτωση. Ας εξετάσουμε τα κύρια.
Δείγματα από ποτάμια και ρέματαεπιλέγονται για να προσδιορίσουν την ποιότητα του νερού στη λεκάνη απορροής του ποταμού, την καταλληλότητα του νερού για χρήση τροφίμων, άρδευση, για πότισμα ζώων, ιχθυοκαλλιέργεια, κολύμβηση και θαλάσσια σπορ και για τον εντοπισμό πηγών ρύπανσης.
Για να προσδιοριστεί η επίδραση του τόπου απόρριψης των λυμάτων και του παραπόταμου νερού, λαμβάνονται δείγματα ανάντη και στο σημείο όπου το νερό έχει αναμειχθεί πλήρως. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η ρύπανση μπορεί να κατανεμηθεί άνισα κατά μήκος της ροής του ποταμού, επομένως, τα δείγματα λαμβάνονται συνήθως σε μέρη με την πιο ταραχώδη ροή, όπου οι ροές αναμειγνύονται καλά. Οι δειγματολήπτες τοποθετούνται κατάντη του ρεύματος στο επιθυμητό βάθος.
Δείγματα από φυσικές και τεχνητές λίμνες (λίμνες) λαμβάνονται για τους ίδιους σκοπούς με τα δείγματα νερού από ποτάμια. Ωστόσο, λαμβάνοντας υπόψη τη μακρά ύπαρξη λιμνών, η παρακολούθηση της ποιότητας του νερού για μεγάλο χρονικό διάστημα (αρκετά χρόνια), συμπεριλαμβανομένων των χώρων που προορίζονται για ανθρώπινη χρήση, καθώς και ο καθορισμός των συνεπειών της ανθρωπογενούς ρύπανσης των υδάτων (παρακολούθηση της σύνθεσης και των ιδιοτήτων του ) έρχεται στο προσκήνιο. Η δειγματοληψία από λίμνες πρέπει να σχεδιάζεται προσεκτικά για να παρέχει πληροφορίες στις οποίες μπορεί να εφαρμοστεί στατιστική αξιολόγηση. Οι ταμιευτήρες που ρέουν αργά έχουν σημαντική ετερογένεια νερού στην οριζόντια κατεύθυνση. Η ποιότητα του νερού στις λίμνες συχνά ποικίλλει πολύ σε βάθος λόγω της θερμικής διαστρωμάτωσης, η οποία προκαλείται από τη φωτοσύνθεση στην επιφανειακή ζώνη, τη θέρμανση του νερού, την επίδραση των ιζημάτων του πυθμένα κ.λπ. Η εσωτερική κυκλοφορία μπορεί επίσης να εμφανιστεί σε μεγάλες βαθιές δεξαμενές.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η ποιότητα του νερού στους ταμιευτήρες (τόσο στις λίμνες όσο και στα ποτάμια) είναι κυκλική, με ημερήσια και εποχιακή κυκλικότητα. Για το λόγο αυτό, τα καθημερινά δείγματα θα πρέπει να λαμβάνονται την ίδια ώρα της ημέρας (π.χ. 12 το μεσημέρι) και η διάρκεια των εποχικών μελετών θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 1 έτος, συμπεριλαμβανομένων των μελετών σειρών δειγμάτων που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια κάθε εποχής. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τον προσδιορισμό της ποιότητας του νερού σε ποτάμια με έντονα διαφορετικά καθεστώτα - χαμηλό νερό και υψηλό νερό.
Δείγματα υγρής βροχόπτωσης (βροχή και χιόνι)είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στη μόλυνση που μπορεί να εμφανιστεί στο δείγμα όταν χρησιμοποιούνται ανεπαρκώς καθαρά πιάτα, εισροή ξένων (μη ατμοσφαιρικών) σωματιδίων κ.λπ. Πιστεύεται ότι τα δείγματα υγρής βροχόπτωσης δεν πρέπει να λαμβάνονται κοντά σε πηγές σημαντικής ατμοσφαιρικής ρύπανσης - για παράδειγμα , λεβητοστάσια ή θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, ανοιχτές αποθήκες υλικών και λιπασμάτων, κόμβους μεταφοράς κ.λπ. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το δείγμα ιζήματος θα επηρεαστεί σημαντικά από τις υποδεικνυόμενες τοπικές πηγές ανθρωπογενούς ρύπανσης.
Τα δείγματα καθίζησης συλλέγονται σε ειδικά δοχεία κατασκευασμένα από ουδέτερα υλικά. Το νερό της βροχής συλλέγεται μέσω μιας χοάνης (διαμέτρου τουλάχιστον 20 cm) σε έναν κύλινδρο μέτρησης (ή απευθείας σε έναν κάδο) και αποθηκεύεται εκεί μέχρι την ανάλυση.
Η δειγματοληψία χιονιού πραγματοποιείται συνήθως με κοπή πυρήνων σε όλο το βάθος (μέχρι το έδαφος) και καλό είναι να γίνει στο τέλος της περιόδου έντονων χιονοπτώσεων (αρχές Μαρτίου). Ο όγκος του χιονιού που μετατρέπεται σε νερό μπορεί επίσης να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον παραπάνω τύπο, όπου D είναι η διάμετρος του πυρήνα.
Δείγματα υπόγειων υδάτωνεπιλέγονται για τον προσδιορισμό της καταλληλότητας των υπόγειων υδάτων ως πηγής πόσιμου νερού, για τεχνικούς ή γεωργικούς σκοπούς, για τον προσδιορισμό των επιπτώσεων στην ποιότητα των υπόγειων υδάτων δυνητικά επικίνδυνων οικονομικών εγκαταστάσεων, παρακολουθώντας παράλληλα τους ρύπους των υπόγειων υδάτων.
Τα υπόγεια ύδατα μελετώνται με δειγματοληψία από αρτεσιανά πηγάδια, πηγάδια και πηγές. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η ποιότητα του νερού σε διαφορετικούς υδροφόρους ορίζοντες μπορεί να ποικίλλει σημαντικά, επομένως, κατά τη δειγματοληψία υπόγειων υδάτων, θα πρέπει να γίνεται αξιολόγηση προσβάσιμους τρόπουςτο βάθος του ορίζοντα από τον οποίο ελήφθη το δείγμα, οι πιθανές κλίσεις των υπόγειων ροών, πληροφορίες για τη σύνθεση των υπόγειων πετρωμάτων μέσα από τα οποία βρίσκεται ο ορίζοντας. Δεδομένου ότι στο σημείο δειγματοληψίας μπορεί να δημιουργηθεί συγκέντρωση διαφόρων ακαθαρσιών, διαφορετική από ολόκληρο τον υδροφόρο ορίζοντα, είναι απαραίτητο να αντληθεί από το πηγάδι (ή από την πηγή, κάνοντας μια εσοχή σε αυτό) νερό σε ποσότητα επαρκή για την ανανέωση του νερού. στο πηγάδι, σωλήνα νερού, εσοχή κ.λπ.
Δείγματα νερού από δίκτυα ύδρευσηςεπιλέγονται για τον προσδιορισμό του γενικού επιπέδου ποιότητας του νερού της βρύσης, την αναζήτηση των αιτιών μόλυνσης του συστήματος διανομής, τον έλεγχο του βαθμού πιθανής μόλυνσης του πόσιμου νερού με προϊόντα διάβρωσης κ.λπ.
Για τη λήψη αντιπροσωπευτικών δειγμάτων κατά τη δειγματοληψία νερού από δίκτυα ύδρευσης, τηρούνται οι ακόλουθοι κανόνες.
- η δειγματοληψία πραγματοποιείται μετά την αποστράγγιση του νερού για 10-15 λεπτά - ο χρόνος που συνήθως είναι αρκετός για την ανανέωση του νερού με συσσωρευμένους ρύπους.
- για δειγματοληψία, μην χρησιμοποιείτε τα ακραία τμήματα των δικτύων ύδρευσης, καθώς και τα τμήματα με σωλήνες μικρής διαμέτρου (λιγότερο από 1,2 cm).
- για επιλογή, όποτε είναι δυνατόν, χρησιμοποιούνται περιοχές με τυρβώδη ροή - βρύσες κοντά σε βαλβίδες, στροφές.
— Κατά τη δειγματοληψία, το νερό πρέπει να ρέει αργά στο δοχείο δειγματοληψίας μέχρι να υπερχειλίσει.
Η δειγματοληψία για τον προσδιορισμό της σύνθεσης του νερού (αλλά όχι της ποιότητας!) Πραγματοποιείται επίσης κατά τη μελέτη λυμάτων, νερού και ατμού από εγκαταστάσεις λεβήτων κ.λπ. Τέτοιες εργασίες, κατά κανόνα, έχουν τεχνολογικούς στόχους, απαιτούν ειδική εκπαίδευση και συμμόρφωση με πρόσθετους κανόνες ασφαλείας από το προσωπικό. Οι μέθοδοι πεδίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν αρκετά (και συχνά πολύ αποτελεσματικά) από ειδικούς σε αυτές τις περιπτώσεις, ωστόσο, για τους λόγους που αναφέρονται, δεν θα τις προτείνουμε για εργασία. Εκπαιδευτικά ιδρύματα, το κοινό και το κοινό και να περιγράψει τις κατάλληλες τεχνικές δειγματοληψίας.
Κατά τη δειγματοληψία θα πρέπει να δίνεται προσοχή (και να καταγράφεται στο πρωτόκολλο) στις υδρολογικές και κλιματικές συνθήκες που συνόδευαν τη δειγματοληψία, όπως βροχοπτώσεις και η αφθονία τους, πλημμύρες, χαμηλά νερά και στάσιμα νερά κ.λπ.
Δείγματα νερού για ανάλυση μπορούν να ληφθούν τόσο αμέσως πριν την ανάλυση όσο και εκ των προτέρων. Για τη δειγματοληψία, οι ειδικοί χρησιμοποιούν τυπικά μπουκάλια ή μπουκάλια χωρητικότητας τουλάχιστον 1 λίτρου, τα οποία ανοίγουν και γεμίζουν στο απαιτούμενο βάθος. Λόγω του γεγονότος ότι 30-50 ml νερού είναι συνήθως επαρκή για ανάλυση πεδίου για οποιονδήποτε δείκτη (με εξαίρεση το διαλυμένο οξυγόνο και το BOD), η δειγματοληψία αμέσως πριν από την ανάλυση μπορεί να γίνει σε φιάλη 250-500 ml (για παράδειγμα, από το κιτ εργαστηρίου, κιτ μέτρησης κ.λπ.).
Είναι σαφές ότι το δοχείο δειγματοληψίας πρέπει να είναι καθαρό. Η καθαριότητα των πιάτων εξασφαλίζεται με το προπλύσιμο τους με ζεστό σαπουνόνερο (μην χρησιμοποιείτε σκόνες πλυσίματος και μείγμα χρωμίου!), Επαναλαμβανόμενο ξέπλυμα με καθαρό ζεστό νερό. Στο μέλλον, είναι επιθυμητό να χρησιμοποιείτε τα ίδια γυάλινα σκεύη για δειγματοληψία. Τα δοχεία που προορίζονται για δειγματοληψία πλένονται καλά εκ των προτέρων, ξεπλένονται τουλάχιστον τρεις φορές με δειγματοληπτικό νερό και σφραγίζονται με γυάλινα ή πλαστικά πώματα βρασμένα σε απεσταγμένο νερό. Μεταξύ του πώματος και του δείγματος που λαμβάνεται στο δοχείο, αφήνεται αέρας όγκου 5-10 ml. Ένα δείγμα λαμβάνεται σε ένα κοινό πιάτο για ανάλυση μόνο εκείνων των συστατικών που έχουν τις ίδιες συνθήκες διατήρησης και αποθήκευσης.
Η δειγματοληψία που δεν προορίζεται για ανάλυση αμέσως (δηλαδή, λαμβάνεται εκ των προτέρων) πραγματοποιείται σε ερμητικά σφραγισμένο γυάλινο ή πλαστικό (κατά προτίμηση φθοριοπλαστικό) δοχείο χωρητικότητας τουλάχιστον 1 λίτρου.
Για να ληφθούν αξιόπιστα αποτελέσματα, η ανάλυση του νερού θα πρέπει να γίνει το συντομότερο δυνατό. Οι διαδικασίες οξείδωσης-αναγωγής, ρόφησης, καθίζησης, βιοχημικές διεργασίες που προκαλούνται από τη ζωτική δραστηριότητα μικροοργανισμών κ.λπ. λαμβάνουν χώρα στο νερό. Ως αποτέλεσμα, ορισμένα συστατικά μπορούν να οξειδωθούν ή να αναχθούν: νιτρικά - σε νιτρώδη ή ιόντα αμμωνίου, θειικά - σε θειώδη? Το οξυγόνο μπορεί να δαπανηθεί για την οξείδωση οργανικών ουσιών κ.λπ. Αντίστοιχα, οι οργανοληπτικές ιδιότητες του νερού μπορούν επίσης να αλλάξουν - οσμή, γεύση, χρώμα, θολότητα. Οι βιοχημικές διεργασίες μπορούν να επιβραδυνθούν ψύχοντας το νερό σε θερμοκρασία 4-5 ° C (στο ψυγείο).
Ωστόσο, ακόμα κι αν γνωρίζετε τις μεθόδους ανάλυσης πεδίου, δεν είναι πάντα δυνατό να πραγματοποιήσετε την ανάλυση αμέσως μετά τη δειγματοληψία. Ανάλογα με τον αναμενόμενο χρόνο αποθήκευσης των δειγμάτων που συλλέγονται, μπορεί να είναι απαραίτητο να διατηρηθούν. Δεν υπάρχει γενικό συντηρητικό, επομένως τα δείγματα για ανάλυση λαμβάνονται σε πολλές φιάλες. Σε καθένα από αυτά διατηρείται το νερό με την προσθήκη των κατάλληλων χημικών, ανάλογα με τα συστατικά που προσδιορίζονται.
Στον πίνακα. Δίνονται μέθοδοι διατήρησης, καθώς και χαρακτηριστικά δειγματοληψίας και αποθήκευσης δειγμάτων. Κατά την ανάλυση του νερού για ορισμένους δείκτες (για παράδειγμα, διαλυμένο οξυγόνο, φαινόλες, προϊόντα λαδιού), επιβάλλονται ειδικές απαιτήσεις στη δειγματοληψία. Επομένως, κατά τον προσδιορισμό του διαλυμένου οξυγόνου και του υδρόθειου, είναι σημαντικό να αποκλείεται η επαφή του δείγματος με τον ατμοσφαιρικό αέρα, επομένως τα μπουκάλια πρέπει να γεμίζονται με ένα σιφόνι - έναν ελαστικό σωλήνα κατεβασμένο στο κάτω μέρος της φιάλης, διασφαλίζοντας ότι το νερό υπερχειλίζει όταν το μπουκάλι είναι υπεργεμισμένο. Λεπτομέρειες για συγκεκριμένες συνθήκες δειγματοληψίας (εάν υπάρχουν) δίνονται στην περιγραφή των αντίστοιχων αναλύσεων.

Μέθοδοι διατήρησης, χαρακτηριστικά δειγματοληψίας και αποθήκευσης δειγμάτων

Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ούτε η διατήρηση ούτε η στερέωση εξασφαλίζουν τη σταθερότητα της σύνθεσης του νερού επ' αόριστον. Διατηρούν μόνο το αντίστοιχο συστατικό στο νερό για ορισμένο χρόνο, γεγονός που καθιστά δυνατή την παράδοση δειγμάτων στον τόπο ανάλυσης, για παράδειγμα, σε ένα στρατόπεδο πεδίου και, εάν είναι απαραίτητο, σε ένα εξειδικευμένο εργαστήριο. Τα πρωτόκολλα δειγματοληψίας και ανάλυσης πρέπει να αναφέρουν τις ημερομηνίες δειγματοληψίας και ανάλυσης.