Хімічні показники в аналізі води

Отримавши на руки аналіз води, обов'язково потрібно знати хімічні показники, вказані у ньому, оскільки від цього залежить правильний вибір фільтрів для води.

Водневий показник, pH

Активну реакцію води визначає концентрація іонів водню, що у ній. Ця реакція може бути кислотною, лужною або нейтральною і, як правило, виражається через негативний логарифм даної концентрації, що позначається як рН. При нейтральній реакції водневий показник дорівнює 7 (рН = 7); рН(б)7 вказує на лужну реакцію; рН (м) 7 позначає кисле середовище. Питна вода відповідно до норм СанПіН, повинна мати рН у діапазоні 6,0 – 9,0 одиниць.

Жорсткість води

Жорсткість води є одним із важливих показників її якості, і безпосередньо залежить від кількості розчинених у ній солей кальцію і магнію. Виражається жорсткість мг-екв/л (міліграм-еквівалент на літр). Існують три види жорсткості:

• карбонатна жорсткість визначає концентрацію у воді гідрокарбонату кальцію, що розкладається при кип'ятінні на вуглекислоту та нерозчинний карбонат. Карбонатна жорсткість також може називатися тимчасовою жорсткістю;
• постійна жорсткість є некарбонатною жорсткістю, яка визначається присутністю у воді солей кальцію та магнію, некарбонатного походження;
• загальна жорсткість є сумою тимчасової (карбонатної) та постійної (некарбонатної) жорсткості.

Існує певна залежність між місцезнаходженням джерел води та їх жорсткістю. Так, наприклад, вода з поверхневих джерел м'якша (3-6 мк-екв/л), проте чим південніше, тим вона стає жорсткішою. Вода з підземних горизонтів має більшу жорсткість, величина якої залежить від глибини їх залягання та річної кількості опадів. Жорсткість води, що знаходиться між вапняними водостійкими шарами, знаходиться зазвичай вище 6 мг-екв/л. Відповідно до норм СанПіН, питна вода повинна мати жорсткість, що не перевищує 7 (10) мк-екв/л.

Загальна лужність

Загальна лужність води виражається сумарними концентраціями аніонів і гідратів слабких кислот (кремнієвої, вугільної, фосфорної та інших). Під загальною лужністю підземних вод мається на увазі, як правило, лужність гідрокарбонатна сумарний вміст гідрокарбонатів.

Хлориди

Води більшості джерел містять хлориди. Збагачення вод хлоридами відбувається в процесі вимивання натрію хлориду з гірських порід. Хлорид натрію, відомий нам як кухонна сіль, є найпоширенішим хлоридом на планеті. Проби води з підвищеним вмістом хлоридів та одночасної присутності високих концентрацій аміаку, нітритів та нітратів, швидше за все, говорять про забруднення джерела неочищеними побутовими стоками. ГДК (гранично допустима концентрація) хлоридів у питній воді знаходиться в межах 300-500 мг/л (визначається стандартом).

Сульфати

Сульфати, що знаходяться в підземних водах, є наслідком присутності гіпсу у водотривких пластах. Занадто високий вміст розчинених сульфатів у питній воді призводить до розладів шлунка. Ефект проносного, викликаний прийомом певної дози сульфатів, давно використовують фармацевти. Так, усім відома «англійська сіль» є ніщо інше, як сульфат магнію, а «глауберова сіль» сульфат натрію. У питній воді загальний вміст сульфатів має перевищувати 500 мг/л.

Амонійний азот – аміак

Азотовмісні речовини є результатом розкладання у воді білкових речовин та сечовини, що потрапляють туди внаслідок забруднення побутовими стоками. Найчастіше це іони NO2-, NO3-і NH4. Першочерговим продуктом розпаду є амонійний азот - аміак. У природі іони амонію, що у воді, окислюються бактеріями роду Nitrobacter і Nitrosomonas до стану нітратів і нітритів відповідно.

Нітрати та нітрити

Присутність у воді азотовмісних речовин, а також їх кількість і співвідношення може розповісти про ступінь і давність забруднень вододжерел продуктами життєдіяльності людини. В результаті вживання людиною води з високим вмістом нітратів і нітритів порушується окислювальна функція крові. Гранично допустима концентрація нітратів у воді 45,0 мг/л, нітритів 3,0 мг/л, амонію 2,0 мг/л.

Фосфати

Наявність великої кількості фосфатів у воді вказує на її забруднення стоками промислового походження, а також змивом з культивованих полів, що удобрюються фосфатами. Висока концентрація фосфатів сприяє бурхливому розвитку синьо-зелених водоростей, які після відмирання виділяють у воду токсини. ГДК фосфору в питній воді становить 3,5 мг/л.

Фториди та йодиди

Фториди та йодиди мають деяку подібність щодо впливу на якість води. Недолік чи надлишок фтору чи йоду в організмі призводить до серйозних порушень ендокринної системи та, як наслідок, до внутрішніх захворювань. При дефіциті йоду (добове споживання менше 0,003 мг) розвивається хвороба щитовидної залози та збільшенням її розмірів. Схожі порушення виникають і від надлишку йоду в організмі, що виникає при його споживанні понад 0,01 мг на добу. Заповнити недолік йоду можна, використовуючи замість звичайної кухонної солі йодовану. Ще кращі результати досягаються рясним вмістом морепродуктів, а також морської капусти у раціоні.

Дефіцит фтору в питній воді з часом призводить до карієсу, а його надлишок сприяє розвитку недокрів'я, рахіту та флюорозу розм'якшення кісткової тканини. Таким чином, оптимальна концентрація фтору у воді повинна бути в межах 0,7-1,2 мг/л. Якщо питна вода містить фтору менше оптимального рівня, його дефіцит можна заповнити, користуючись зубними пастами, збагаченими фтором. Однак найкраще фтор засвоюється організмом, якщо розчинений у воді.

Окислюваність води

Ступінь окислюваності води відбиває кількісний вміст у ній органічних речовин і може бути показником забруднення джерел стічними водами, які завжди багаті на органіку. Розрізняють два види окислюваності: перманганатну та біхроматну (вона ж хімічна потреба в кисні (ГПК). Перманганатна окислюваність відображає концентрацію легкоокислюваної органіки. Біхроматна окислюваність характеризує вміст у воді всіх органічних речовин. Кількісні значення окислюваності та його співвідношення можуть опосередковано відбивати природу і походження органіки, що у воді, і навіть допомагають визначити раціональні методи її ефективної очищення. Норми СанПіН визначають максимально допустиму окислюваність 5,0 мг/л.

Сухий залишок, загальний солевміст (мінералізація)

Сухий залишок і загальний вміст солей розчинених у воді визначають її мінералізацію, яка відповідно до СанПіН повинна становити не більше 1000 (1500) мг/л у сухому залишку.

Залізо

Залізо - цей поширений елемент присутній у воді в декількох видах:
- істинно розчинений вид двовалентного заліза (вода не має кольору та суспензії);
- нерозчинений вид тривалентного заліза (вода має механічну завись у вигляді коричнево-бурих частинок або пластівців, які осідають, залишаючи воду прозорою).
- колоїдний вид (опалесцентна вода з відтінком іржі, яка не змінюється навіть при тривалому відстоюванні);
- залізобактерії форма вмісту заліза, що виявляється як слизова оболонка на внутрішній поверхні водопровідних труб;
- залізоорганіка зустрічається у вигляді солей заліза та гумінових кислот, що надають воді темно-жовтогарячий відтінок, але, не впливаючи на її прозорість.

Марганець

У схожих модифікаціях зустрічається і марганець. Висока концентрація і марганцю, і заліза надає воді металевого присмаку, забарвлює білу білизну при пранні, залишає коричневі патьоки на сантехніці. Використовувати таку воду для пиття та приготування їжі не можна, оскільки це призводить до накопичення обох елементів у печінці. У свою чергу, така вода завдає їй більшої шкоди, ніж може завдати зловживання алкоголем. ГДК марганцю у воді 0,1 мг/л; для заліза 0,3 мг/л.

Сірководень

Сірководень, що у підземних водоносних горизонтах, найчастіше має неорганічне походження. Його утворення відбувається в процесі розкладання кислими водами сульфідних порід (сірчаний колчедан, пірит), а також при відновленні сульфатредуцірующими бактеріями сульфатів. Сірководень має яскраво виражений запах протухлих яєць. Він є найсильнішою каталітичною та загальноклітинною отрутою. Перебуваючи у воді, сірководень також сприяє посиленню корозійних процесів сантехнічного обладнання та комунікацій. Внаслідок цих причин сірководень має бути видалено як з питної, так і з господарсько-побутової води відповідно до ГОСТ «Вода питна».

Сульфіди

У ході дисоціації сірководню і сульфідів у водному середовищі з показником рН = 9,0 (що є верхньою межею для питної води) на частку сульфідів припадає близько 98,5-99%, а це в 100 разів (!) більше, ніж частка сірководню . Це означає, що ГДК сульфідів у питній воді не повинно перевищувати 0,3 мг/л. Однак СанПіН для питної води допускають концентрацію сірководню до 0,003 мг/л, а сульфідів до 3 мг/л. Таким чином, діючі санітарні норми щодо вмісту в питній воді сірководню та сульфідів можна вважати хімічно не обґрунтованими.

Хлор

Хлор використовується для знезараження води, і тому найчастіше в ній присутній. Знищення мікроорганізмів відбувається в результаті окислення речовин у складі цитоплазми живих клітин, через що бактерії та віруси гинуть. Згубна дія хлору також полягає у заміщенні молекул речовин цитоплазми. До хлору чутлива вся патогенна мікрофлора, включаючи збудників холери, паратифів, черевного тифу та дизентерії. Щодо малі дози хлору здатні дезінфікувати навіть сильно заражену воду. Однак не йдеться про 100% стерилізації, оскільки частина хлоррезистентних особин залишається неушкодженою. Концентрація залишкового хлору (не витраченого під час знезараження води) повинна перебувати в діапазоні 0,3 мг/л – 0,5 мг/л. Він необхідний для захисту води від повторного зараження у водопровідних мережах.

Розчинений кисень

Розчинений кисень не присутній у підземних водах. Поверхневі води містять його в кількості, що відповідає парціальному тиску, і залежить від інтенсивності процесів збіднення або збагачення киснем, а також від їхньої температури. Кількість кисню в поверхневих водах може сягати 14 мг/л.

Натрій та калій

Такі елементи, як натрій і калій, як правило, потрапляють у підземні води в результаті їх вимивання з корінних порід. Поклади NaCl (кухонна сіль), дома яких були древні моря, є основним джерелом натрію, розчиненого у природних водах. Калій присутній у набагато меншій кількості, оскільки активно поглинається рослинами, а також добре абсорбується ґрунтом.

Важкі метали

Тяжкі метали, такі як свинець, миш'як, нікель, хром, ртуть, а також цинк і мідь переважно потрапляють у воду з техногенними стоками. Цинк і мідь може бути у воді, що йде оцинкованими і мідними водопроводами, якщо в ній присутня в надлишку агресивна вуглекислота. Всі важкі метали мають властивість накопичуватися в організмі і при досягненні критичної маси згубно впливати на нього. ГДК цинку у питній воді дорівнює 5,0 мг/л; міді 1,0 мг/л.

Алюміній

Присутність алюмінію у воді може пояснюватися її забрудненням стоками підприємств, що переробляють боксити. ГДК солей алюмінію становить 0,5 мг/л.

Селен та бір

Селен і бор у воді можуть бути присутніми, але в незначній присутності. Наявність цих мікроелементів у дозах, що перевищують, викликає серйозні отруєння.

Примітки:

Показник у дужках може бути встановлений за постановою головного державного санітарного лікаря на відповідну територію для конкретної системи водопостачання на підставі оцінки санітарно-епідеміологічної обстановки в населеному пункті з урахуванням технології водопідготовки, що застосовується.