Химический анализ воды: когда все тайное становится явным

Наборы для быстрого исследования

На сегодняшний день в продаже можно найти огромное количество различных набором или даже электронных приборов для экспресс анализа воды.

Выбирая набор, следует ориентироваться на следующие факторы:

• Точность результатов теста.
• Стоимость набора.
• Наличие инструкции по применению на понятном языке.
• Количество показателей, которые можно определить.

Приобрести экспресс тесты можно в специализированных лаборатория или магазинах, центрах по продаже фильтрующего оборудования. Также тесты для экспресс анализа представлены в зоомагазинах, так как они широко используются в сфере аквариумистики.

Стоит отметить, что аквариумные тесты не уступают аналогам точностью. Средняя стоимость набора для анализа воды, которая позволяет определить до 10 показателей, обойдется от 2000 до 3000 тысяч рублей. Лакмусовые полоски, которые определяют пять основных параметров – до 500 рублей за комплект.

Среди лидеров по продажам можно выделить следующих производителей и их наборы:

• NANOCOLOR. Пробирочные тесты этого производителя рассчитаны для проведения экспресс анализов в домашних условиях, но также используются многими лабораториями Европы и СНГ. Можно приобрести тест на конкретные показатели, такие как жесткость, нитраты, аммоний и т.д. Цены на один показатель начинаются от 300 рублей за комплект, наборы для определения азотистых соединений – самые дорогие. Цена может достигать отметки в 3000 – 4000 рублей. Один набор рассчитан на 100 и более анализов.
• Aquafilter FXT-3-AQ – тесты для определения качества воды в виде лакмусовых полосок, которые меняют свой цвет в зависимости от количественных показателей того или иного вещества. Производятся по заказу компании, которая занимается фильтрующим оборудованием. Стоимость такого набора – от 300 рублей.
• JBL AquaLab – тесты, изготовленные для аквариумов. Представляют собой аналог NANOCOLOR. Способ использования такой же, большинство реактивов – те же. Позволяет определить 10 важнейших параметров воды. Незначительно уступает профессиональным тестам по точности. Стоимость мини-лаборатории – от 3 500 рублей до 9000 рублей.

Запах и привкус

Запахи и привкусы оцениваются по их интенсивности и качественным характеристикам. Интенсивность ранжируется от 0 баллов (аромата нет) до 5 баллов (воду нельзя использовать как питьевую). При величине органолептических показателей выше 0 исследуется их происхождение. По источнику они делятся на естественные и искусственные.

Естественные запахи появляются из-за наличия в воде флоры и фауны (живущих и отмерших), частиц грунта, берегов. Перегнивание органических веществ придает жидкости сероводородный, гнилостный аромат. Цветение водоемов вызывает запах, характерный для жизнедеятельности бактерий, подобных плесени. Растительные остатки определяются по илистому, болотистому запаху.

Вода, загрязненная растительностью, будет иметь неприятный запах

Кроме того, естественные запахи появляются, когда жидкость долгое время не движется. Например, при хранении ее в резервуарах или при низкой скорости потока в водопроводных системах. В таких условиях активно размножаются серо- и железобактерии, из-за чего возникает заметный аромат.

Искусственный запах появляется в процессе физико-химической очистки вод. Этот органолептический показатель усиливается при добавлении реагентов, когда одни вещества превращаются в другие. Еще одним источником может являться химическое загрязнение.

Вкус бывает горьким, сладким, соленым или кислым. Все остальное называется привкусами. Этот органолептический показатель описывают с помощью названий веществ, которые он напоминает (металлический, фенольный).

По нормативам интенсивность ароматов и привкусов должна быть не более 2 баллов. Повышение величины этих органолептических показателей в питьевой воде означает недостаточную эффективность сооружений водоподготовки или изменение состава воды, поступающей на очистные.

Виды анализа воды из колодца ↑

На состав колодезной воды влияет несколько факторов:

• Расположение и глубина залегания водоносного слоя;
• Сезонные смещения грунта;
• Подтопление (талые воды);
• Попадание дождевой воды;
• Источники химической и биологической опасности (заводы, канализационные шахты и т.п.).

Химический анализ воды из колодца выявляет наличие примесей металлов и других веществ, определяя тем самым пригодность воды для питья. Допустимое процентное соотношение определяется санитарными нормами (СанПиН 2.1.4.1074-01).

Как правило, основной проблемой колодцев является жесткая вода (с высокой концентрацией солей кальция и магния), которая ускоряет процессы образования налета и накипи на бытовых приборах. Чаще всего жесткость воды колеблется в зависимости от сезона, достигая своего пика в летнее время.

Чем глубже колодец, тем меньше вероятность попадания в него талой воды

Чем глубже колодец, тем меньше вероятность попадания в него талой воды

Бактериальное загрязнение колодца может наступить по многим причинам: просачивание фекалий, загрязнение грунтовых вод и близлежащих водоемов, попадание в шахту физических объектов (ветки, мусор, мертвые животные и птицы).

В ходе исследования определяют ряд показателей:

• Гидробиологические (микроорганизмы, способные жить в воде различной степени загрязненности);
• Микробиологические (потенциально опасные для здоровья человека микробы);
• Наличие патогенных бактерий (возбудители заболеваний);
• Наличие паразитов и вирусов;
• Наличие индикаторных микроорганизмов (присутствуют в фекалиях).

Если поблизости нет животноводческих ферм, крупных промышленных объектов, водоемов или очистных систем, микробиологический анализ воды из колодца можно делать раз в год. В противном случае придется обращаться в лабораторию как минимум раз в квартал.

Цена и сроки исполнения

Исследование обычно состоит из 30 самых распространенных элементов. Образец следует передать на анализ в лабораторию не позже 48 часов с момента забора жидкости. Промаркированный образец нельзя оставлять без присмотра.

Если это стандартная услуга (на выявление 30 веществ), то стоимость классическая (комплекс, примерно 60 руб./вещество). За каждый дополнительный элемент берется дополнительная сумма, все зависит от типа пробы. Однако в лабораториях для постоянных клиентов, а также при больших объёмах заказа на исследования предоставляются скидки.

Хорошая лаборатория должна иметь аттестат аккредитации на выполнение исследований воды из разных источников, а именно:

• Водопроводной воды;
• Питьевой;
• Минеральной;
• Из скважины;
• Колодезной.

Анализ воды выполняется достаточно быстро и стоит это недорого

Лабораторный анализ воды в хорошем центре основан на инновационной методике исследования – масс-спектрометрии, которая дает возможность выявлять присутствие в пробе элементов даже в микроскопических дозах. Аккредитованная лаборатория гарантирует качественный результат проведенных исследований.

Зачем нужен анализ

Независимо от вида индивидуального водозабора и срока его службы, анализ воды из него следует производить регулярно. Вы можете спросить: зачем это делать, если на вид вода прозрачная, на вкус приятная, к тому же анализы воды из скважины уже проводились после её строительства?
Дело в том, что состав подземных вод постоянно меняется. Хорошо, если эти изменения связаны только с природными факторами – сменой сезонов, паводками, таянием снегов, хотя и они могут нанести значительный ущерб их качеству. Но намного опаснее изменения, связанные с человеческой деятельностью.Например:

• В почву могут попасть химикаты из-за крупных транспортных аварий, аварийного сброса химических отходов на расположенных недалеко заводах, ненадлежащего хранения удобрений сельхозпредприятиями и т.п. Они постепенно просачиваются в грунт, достигая водоносных горизонтов.
• Соседи по участку могли устроить выгребную яму, компостную кучу или уличную уборную на своей территории, которые также являются источниками заражения грунтовых вод.
• Бурильщики, занимавшиеся устройством вашей скважины, могли выполнить свою работу недостаточно качественно или не соблюсти расстояние от скважины до канализации – и это стало причиной проникновения в неё сточных вод.

Таких примеров может быть множество, причем вы можете и не понять по вкусу и запаху воды, как и в какой момент она стала непригодной для питья. Поэтому инструкция по безопасному использованию индивидуальных водозаборов требует проведения анализов минимум один раз в год.

Иногда мутная вода оказывается вполне пригодной для употребления, тогда как чистая и прозрачная на вид содержит множество опасных примесей

В отношении новых, только что построенных скважин и колодцев периодичность иная – раз в квартал в течение первого года.Причем первое исследование проводится в два этапа:

• Первый анализ воды проводится сразу после строительства для определения качественного состава воды и подбора компонентов системы водоподготовки (фильтров);
• Второй делается после ввода в эксплуатацию этой системы для контроля её эффективности.

Система водоподготовки воды из скважины в загородном доме

Оба исследования должны быть полными, то есть, включать в себя расширенный физико-химический и микробиологический анализы. Разумеется, своими руками в домашних условиях такие исследования не производятся.
Пробы воды, отобранные с соблюдением всех правил, доставляются в СЭС или ближайшую лабораторию, которая после выполнения анализов выдает официальное заключение.

Анализ воды в домашних условиях ↑

Лабораторные исследования, выполненные по всем правилам, – гарантия достоверных результатов. Между тем, на случай «невысоких» требований, шестикомпонентный анализ воды можно сделать своими силами, без специального оборудования. Самостоятельно определяют:

• степень прозрачности и наличие в воде ряда веществ;
• цветовые и вкусовые свойства;
• запах и уровень кислотности;
• степень жесткости и наличие взвешенных частиц.

Самостоятельно с высокой точностью определить все параметры исследуемой жидкости невозможно

Прозрачность определяют путем просмотра любого текста или картинки сквозь прозрачную тару с исследуемой водой. Если строки текста можно без проблем прочитать, а мелкие элементы картинки четко видны, это свидетельствует о нормальном содержании примесей, бактерий, микроорганизмов. Этим же способом определяют цветность воды, которая указывает на наличие органических веществ. Вкусовые свойства и запахи становятся более выраженными при ступенчатом нагреве воды от 20 до 100 градусов с шагом 20 – 30 градусов. Так выявляют наличие сероводорода и продуктов распада микроорганизмов (гнилостный запах или вкус). Соленый вкус указывает на присутствие щелочей. Горький привкус говорит о присутствии солей магния. Уровень кислотности воды определяют посредством специальной индикаторной бумаги, которая есть в продаже. Степень жесткости покажет обычное мыло (чем мягче вода, тем обильнее мыльная пена). Объёмное содержимое взвешенных частиц определяют по уровню осадка после продолжительного отстоя исследуемой жидкости. В домашних условиях также можно использовать экспресс-тесты для анализа воды, однако полностью полагаться на их результаты нельзя. Качественное исследование с документальным заключением можно провести только в условиях профильной лаборатории.

Лабораторный анализ

Чтобы определить качество и безопасность воды по основным критериям качества воды, нужно отправить ее пробу на лабораторный анализ. Там проверяют следующие показатели:

• Технологические: жесткость, уровень pH, окисляемость воды, содержания железа и другие.
• Токсикологические: наличие и концентрацию опасных для здоровья веществ – тяжелых металлов, фосфатов, нитратов и нитритов, разлагающейся органики.
• Бактериологические: количество кишечной палочки на объем жидкости, наличие цист патогенной флоры.

По ГОСТу питьевая вода должна быть прозрачной, с нейтральным уровнем кислотности 6,5–8,5, не иметь запаха и выраженного вкуса.

В ней должны отсутствовать патогенные микроорганизмы, а концентрация минеральных примесей не должна превышать допустимые значения. В таблице представлены основные показатели качества питьевой воды.

• Критерий качества
• Максимально допустимые значения

Как правильно отбирать пробу воды:

1. В течение 10 минут вода должна стечь, чтобы слился слой застоявшейся воды.
2. Емкость для пробы нужно предварительно ополоснуть той водой, которую вы будете проверять.
3. Набирать воду в тару нужно не спеша, небольшой струей, чтобы предотвратить бурление. Если во время забора пробы жидкость будет насыщаться кислородом, могут произойти химические реакции, изменяющие показатели.
4. Тару нужно заполнить жидкостью полностью, чтобы не образовалась воздушная пробка.
5. Нужно как можно скорей отправить образцы в лабораторию. Разрешается непродолжительное хранение воды в таре, помещенной в темное место.

Какие методы используются при проведении?

При проведении экспресс анализа могут использоваться различные методы, в зависимости от типа, модели и производителя тест наборов или оборудования:

1. Органолептический метод – оценка качества воды с помощью чувств человека, таким образом можно определить цвет воды, ее прозрачность, мутность и даже вкус.
2. Колориметрический метод – метод, основанный на сопоставлении цвета образцов после проведения химических реакций. Позволяет определить количественное содержание тех или иных примесей и веществ. Таким методом можно выявить только те элементы, которые дают окрашивание вследствие химической реакции.
3. Титриметрический метод – определение количества вещества в образцах с помощью внесения специального раствора и последующего измерения объема титранта.

Анализ воды в домашних условиях ↑

Первичный анализ воды

Сразу скажем, что самому сделать анализ воды нереально. Единственное, что можно предпринять в домашних условиях, – провести первичное исследование:

1. Изучите цвет и осадок. О наличии оксида железа скажет бурый оттенок. Наличие газов выдаст молочный цвет, исчезающий при отстаивании. Серый цвет вкупе с черными вкраплениями сигнализирует о марганце.
2. Понюхайте воду. Жидкость, загрязненная промышленными отходами, будет «благоухать» нефтепродуктами, пластиком либо гуашью. Органические соединения пахнут сырой рыбой, затхлостью или свежей землей. Запах тухлого яйца – верный «соратник» сероводорода.
3. Если примесей и запахов не обнаружено, сделайте небольшой глоток. Соленый привкус говорит о наличии минеральных солей, металлический – о железе, кисловатый – о щелочном составе.
4. Вымойте руки с мылом. Если в воде присутствует кальций и магний, раствор не будет пениться, а кожа станет сухой.

Экспресс-тесты

Можно ли проводить анализ воды в домашних условиях при помощи экспресс-тестов? Ответ специалистов категоричен – нет. Подобное исследование может дать сигнал о «неблагополучии» вашей скважины, но определить процентное содержание и качественный состав примесей можно только в специализированной лаборатории.

Протокол испытаний, выданный лицензированной лабораторией, имеет юридическую силу

Забор воды для лабораторного исследования

Для физико-химического исследования вам понадобится чистая пластиковая бутылка (для стандартного – 2 литра, расширенного – 3,5 литра, полного – 5 литров). Нельзя использовать емкость из-под газировки, кваса или других напитков. Откройте кран и дайте воде стечь в течение 10-15 минут, затем ополосните посуду и заполните ее до самого верха. Если оставить небольшой зазор, железо, которое находится в воде, может вступить в реакцию с кислородом и исказить результаты. Для доставки емкости в лабораторию у вас есть не более 24 часов. Для микробиологического исследования необходим стерильный флакон емкостью от 0,5 литра. Кран нужно обжечь пламенем и обеззаразить спиртом

Как и в предыдущем случае, воду сливают в течение 10-15 минут, затем осторожно наполняют флакон. Следите, чтобы не коснуться руками горлышка сосуда, это нарушит стерильность

Доставить воду на анализ нужно в день забора.

Что включает в себя анализ, и как правильно его провести

Первостепенно нужно определение элементарного состава воды (30 самых распространенных химических элементов). Второй момент — выявление присутствия в нем дополнительных химических веществ, если это нужно или если проба имеет особенности (забор воды из грязных водоносных горизонтов или стоки промышленного предприятия).

Залог успеха и правильного исследования жидкости – это качественно взятая проба

Важно обращать внимание на требования к забору проб для исследования.\. Для проведения анализа воды нужно обладать специальными знаниями и оборудованием

Для проведения анализа воды нужно обладать специальными знаниями и оборудованием

Требования к таре и объёму воды следующие:

1. Применение стерильной емкости из пластика или тары из-под дистиллированной воды. Запрещается использовать в качестве тары емкости из-под газировки, бутылки, в которых находились агрессивные среды.
2. Минимум воды для исследования, взятой из скважины, колодца, крана – не меньше 0,5 л.
3. Перед тем как забирать пробу для исследований, нужно, чтобы вода протекла в течение 5 минут, следует предварительно ополоснуть тару водой из этого источника.

Период, на протяжении которого взятая проба должна быть отправлена на исследование, не может быть больше 2 суток. Взятую пробу необходимо хранить в холодильнике. Также на каждой емкости должны быть нанесены данные о времени, дате и месте забора, а также о виде источника.

Колодезная вода – польза или вред ↑

Кристально чистая, наполненная полезными минералами, прохладная в любое время года – ради такой воды, собственно, и копают колодцы, даже при наличии централизованного водоснабжения. Как правило, вода в колодец попадает из верхних водоносных горизонтов. И если в прошлом она действительно отличалась повышенной чистотой и не вызывала сомнений в своей благотворности, то стремительное развитие промышленности и общее ухудшение экологии несколько скорректировали данные показатели. Тем не менее именно колодезная вода, в отличие от водопроводной, содержит множество полезных для нашего организма веществ.

Впрочем, вместе с пользой грунтовая вода может нести и ряд опасностей. Всевозможные нитраты, нитриты, пестициды и металлы, попадая в верхние водоносные слои, с большой вероятностью могут оказаться в колодце, а потом и в нашем организме. При этом качество воды часто меняется в течение сезона, поэтому даже после положительных лабораторных исследований нельзя дать гарантию, что через полгода состав останется без изменений, и ее можно будет пить без всякого вреда для здоровья.

Вместе с пользой колодезная вода может таить в себе ряд опасностей

Где можно сделать простой и развёрнутый анализ воды ↑

Требования к питьевой воде регламентирует СанПиН – нормативный документ, в котором прописаны предельно допустимые значения примесей.

Пример анализа с указанием норм

• ФБУ ЦЛАТИ – Центр лабораторного анализа и технических измерений. Филиалы центра есть во всех федеральных округах. Все филиалы ЦЛАТИ – современные, хорошо оснащенные лаборатории с квалифицированными специалистами. Центр проводит отбор проб, качественный и количественный анализ элементного состава, а также токсикологические и биологические исследования питьевой воды.
• Независимые экологические лаборатории, аккредитованные на проведение аналитических исследований, оснащены современным измерительным оборудованием и химреактивами для стандартизированных методик проверки качества воды. Экологические лаборатории, где можно сдать воду на анализ, проводят физико-химические, паразитологические, органолептические исследования, проверку на микробиологию.
• Санитарно-эпидемиологическая станция, которая обязательно имеется в каждом городе – ещё один пункт, где можно провести анализ питьевой воды. В СЭС должна быть своя аккредитованная лаборатория.
• Водоканал и другие организации, занимающиеся очисткой и подготовкой воды. В аккредитованных химико-бактериологических лабораториях этих организаций проводится контроль качества воды после подготовки, там же можно заказать развернутое или простое исследование воды в индивидуальном порядке, иногда даже бесплатно.

Гарантия достоверности результатов лабораторных исследований – аккредитация лаборатории по ГОСТ ISO/МЭК 17025-2009. Этот стандарт описывает все требования, предъявляемые к химлабораториям, включая используемое оборудование и систему контроля качества. По тогам выдается специальный аттестат аккредитации, где указано, что лаборатория имеет право на проведение анализов питьевой воды. Такой аттестат должен находиться в доступном месте, быть действителен и предъявляться по требованию клиента. Срок действия аттестата 5 лет.