Современные методы анализа воды: лабораторные исследования и экспресс-диагностика

Методы исследования

В современной клинической диагностике используются высокоинформативные методики, в основе которых лежат оптические, и электрофоретические способы измерений, ионометрия, иммуноферментный и генетический анализ, радиоиммунные и иммунофлуоресцентные исследования, хроматография, спектрометрия и другие аналитические методы.

Решение современных задач требует оснащения инновационным оборудованием

Лаборатории многопрофильных лечебных учреждений оснащаются высокотехнологичными автоматизированными приборами и оборудованием, с помощью которого существенно упрощается и ускоряется выполнение рутинных исследований.

В том числе, применение современных полностью автоматизированных комплексов и систем позволяет свести к минимуму или полностью исключить контакт специалистов с агрессивными жидкостями и инфицированным материалом.

Для проведения скринингового анализа и экспресс-диагностики повсеместно используются одноразовые индикаторы (тест-полоски).

Крупные многопрофильные лаборатории подключаются к общебольничной компьютерной сети и/или оборудуются локальными сетями. Это позволяет оперативно сопоставлять результаты различных лабораторных и иных диагностических исследований, быстро и просто документировать данные и в считанные секунды извлекать их из архива для сравнения.

Использование новых технологий и автоматизация рутинных процессов значительно расширяет возможности клинических лабораторий, специалисты которых могут не только решать стандартные задачи, но и заниматься научными исследованиями, а также подготовкой профессиональных кадров.

Зачем проводить анализ водопроводной воды

Для начала ответим на вопрос: «Кто и когда должен проводить анализ воды?».

Закон предусматривает обязательное проведение ее химического исследования для некоторых предприятий. Так, например, производители питьевой бутилированной воды должны соблюдать требования, предъявляемые к составу питьевой жидкости. Следовательно, выпускаемая ими продукция должна проходить специальный анализ.

Промышленные и строительные организации, работая в водоохранных зонах, обязаны брать пробы воды в зоне ответственности и подтверждать экологическую безопасность своей деятельности. Федеральный закон от 07.12.2011 № 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении» обязывает проведение такой экспертизы предприятиями водоснабжения и водоотведения. Однако существуют ситуации, когда и частные лица могут инициировать проведение химического анализа водопроводной воды.

Ниже перечислен ряд обстоятельств, кому и для чего это может потребоваться:

• Владельцам частных домов для оценки качества питьевой воды из скважин, колодцев и родников.

• Для подтверждения качества бутилированной воды, используемой в пищу, в том числе, для детей.

• Жильцам многоквартирных и индивидуальных домов, оборудованных водопроводом, для контроля состава воды из городского водопровода.

• При подборе водяных фильтров и определения их эффективности.

• Для контроля химического состава воды в плавательных бассейнах.

• При поливе растений.

• Для контроля качества воды в аквариумах.

Анализ химического состава водопроводной воды, а также воды из других источников, применяемой для бытовых нужд позволяет:

• предотвратить употребление некачественной воды;

• подобрать адекватную систему очистки и отследить в дальнейшем ее работу;

• использовать воду в соответствии с ее назначением (для полива, для аквариума, для бассейна и т. д.).

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

Читайте материал по теме: Виды фильтров для воды и их характеристики

Правила забора проб воды

Важная часть анализа воды – отбор проб. Результаты анализа зависят от соблюдения правил отбора воды из любого источника. Ошибки, допущенные на этом этапе, исправлению не подлежат. Способ отбора проб воды проводится в зависимости от конкретных условий.

Существует два вида отбора проб:

• разовый, когда проба воды берется в определенной точке один раз. Такой способ не отражает действительности при установлении качества воды например в реках или других водоемах, где постоянно меняется состав водной среды. Используют в случае неизменного качества: глубинные слои грунтовых вод;
• серийный, когда отбирается несколько проб. Результат оценивается с помощью методов математической статистики.

Читайте еще: Как правильно провести анализ воды из скважины и когда это необходимо

Источники забора воды:

• городская централизованная система водоснабжения;
• скважины и родники;
• колодцы;
• бутилированная вода;
• водохранилища, озера, пруды;
• сточные воды до и после очистки на городских очистных сооружениях.

В чем заключаются правила отбора проб воды:

• требуется отбирать пробу в количестве, которого будет достаточно для определения интересующих компонентов. Если содержание компонента в воде незначительное, объем пробы следует увеличить;
• для отбора проб воды существуют различные приспособления, которые отличаются между собой в зависимости от источника и условий отбор проб воды. Это бутыли, сосуды с насадками, которые не позволяют контактировать воде с окружающей средой, глубинные пробоотборники;
• консервация проб воды дает возможность сохранить компоненты содержащиеся в воде в неизменном виде до начала выполнения анализа. Это связано с тем, что со временем некоторые элементы, содержащиеся в воде переходят из одного состояния в другое, что дает ложные представления о качестве воды. Для каждого компонента разработаны конкретные указания о способе консервации;
• непременное условие – чистота пробоотборника. Материал, из которого изготовлена тара для перевозки пробы, не должен вступать в реакцию с компонентами входящими в состав воды. Сроки доставки пробы в лабораторию должны быть минимальны;

объем проб зависит от вида и числа компонентов, которые требуется определить в пробе воды. Методика по которой проводят анализ на тот или иной компонент всегда предписывает требуемый объем воды. Ориентировочно, для проведения микробиологических исследований потребуется ½ литра, химического анализа от 2 до 5 литров. Для проведения исследований на радиологические вещества надо отбирать пробы в объеме полтора литра.

Забор и транспортировка

Для проведения исследования требуется правильно подготовить воду. Ее забор делается по схеме:

1. Берется только стерильная бутылка.
2. Водопроводный кран, откуда будет делаться забор воды, предварительно обжигается.
3. Из крана на протяжении 7-10 минут должна сливаться вода. Только после этого ее можно набирать в стерильную емкость.
4. Тара наполовину набирается водой, закрывается пробкой и перевозится в лабораторию. При этом вода при доставке к месту анализа не должна контактировать со стерильной пробкой.

Для исследования подходит только та вода, с момента забора которой прошло не больше 1,5 часа.

Сам анализ проводится по следующему плану:

1. Осуществляют подготовку лабораторной посуды и всех материалов. Вся посуда стерилизуется, промывается и тщательно сушится. Стерилизация происходит в сушильном шкафу. Температура внутри него должна быть порядка 160-165С. Посуда обрабатывается сухим жаром на протяжении часа. Вместо сушильного шкафа может применяться автоклав. В нем температура ниже – порядка 126С. Обработка длится полчаса.
2. Простерилизованную посуду вынимают из шкафа только после того, когда он остынет до температурных значений меньше 60С.
3. Обработанную посуду помещают в лабораторные шкафы. Они должны плотно закрываться.
4. Готовят стерильную воду. Сначала исследуемая вода разливается по флаконам, которые закрываются пробками. После этого флаконы с водой стерилизуются в автоклаве в течение 20 минут при температуре 120С. Такая вода пригодна для использования в течение 2 недель.
5. Готовят питательную среду. Ее компонентами может быть как мясной бульон, так и глюкоза, лактоза или фильтрованная желчь скота.
6. Готовят химические реактивы для конкретного анализа.
7. Подготовленную питательную среду ставят на водяную баню, после чего охлаждают до 45-50С.
8. Расставляют стерильные чаши с пометками.
9. Берут несколько проб питательной среды и делают два посева в стерильные чаши.
10. Колбы со взятой для анализа воды открывают, обжигают их горлышки и немного продувают их воздухом через пипетку. Она должна быть стерильной.
11. Чистой палочкой делается забор воды. Она добавляется в стерильные чаши, которые закрываются пробкой.
12. Взятая вода заливается остуженным питательным раствором. Чаша со смесью быстро перемешивается вращательными движениями. Далее чаша ставится на ровную поверхность. Смесь внутри нее должна застыть.
13. Чаша с застывшим раствором переворачивается вверх дном и ставится в термостат. Там создается оптимальная среда для выращивания посевов (37С). Чаша находится в термостате сутки.
14. Чаша с выращенными колониями микроорганизмов кладется на затемненный фон вверх дном. При помощи лупы делается подсчет количества появившихся колоний бактерий. При подсчетах учитывается число микроорганизмов на 1 см3 взятой для анализа воды.
15. Результаты фиксируются в протоколе и регистрационном журнале. Дополнительно фиксируются особые условия, при которых проходил анализ.

Оснащение клинической лаборатории

При организации клинической лаборатории необходимо позаботиться о ее оснащении необходимым перечнем лабораторного оборудования, которое должно отвечать нормативным требованиям и обеспечивать возможность быстрого и экономически эффективного решения поставленных задач.

Помещения для клинической лабораторной диагностики оснащаются:

• вытяжными шкафами;
• термостатами и сушильными шкафами;
• рабочими столами и шкафами для хранения реактивов с химически стойким покрытием;

Лабораторная мебель с химически стойким покрытием, подлежащим дезинфекции

универсальными лабораторными настольными центрифуами для пробирок и бакетов, по необходимости комплектуемые роторами для определения гематокрита, жидкостной цитологии и др.;
спектрофотометрами, установками для электрофореза, ионометрами, и анализаторами с иным принципом действия;
весами, дистилляторами, микроскопами, дозаторами, секундомерами и рядом других приборов специализированного и общего назначения.

Грамотный выбор лабораторного оборудования позволяет оптимизировать рабочий процесс, обеспечить безопасность сотрудников, гарантировать точность и воспроизводимость результатов анализов анализа.

Новые и альтернативные методы диагностики ВИЧ

Недавно, сотрудниками Питтсбургского университета был разработан новый высокочувствительный тест для обнаружения скрытых вирусов – тест TZA. Для его проведения требуется меньше времени и крови пациента. Принцип действия TZA сводится к поиску гена, который активируется только при репликации вируса. Несмотря на то, что разработчики уверены в эффективности теста, большинство специалистов склоняется к тому, что TZA не сможет заменить существующие методы диагностики полностью, поскольку он характеризуется иным механизмом действия и не подходит абсолютно каждому ВИЧ-инфицированному пациенту.

Прозрачность

Прозрачность также называют «светопропусканием». Ее величина зависит от концентрации в воде взвешенных веществ, как органического, так и минерального состава.

Чем меньше прозрачность, тем меньше света достигает глубины водотока. Световая энергия концентрируется в верхних слоях воды, они сильнее прогреваются, за счет этого снижается активность переноса кислорода из воздуха в жидкость. Кроме того, из-за недостатка света фауна водоемов хуже развивается. Понижается биологическая продуктивность водоемов.

По величине прозрачности вода бывает:

• прозрачная;
• слабоопалесцирующая;
• опалесцирующая;
• слегка мутная;
• мутная;
• сильно мутная.

Чтобы измерить этот органолептический показатель, жидкость помещают в цилиндр. Его устанавливают поверх листа бумаги с напечатанным текстом. Высота столба воды, при котором текст можно легко прочитать, и является величиной прозрачности пробы.

Прозрачная и мутная пробы воды

Классификация и степень загрязнения канализационных вод

В зависимости от происхождения канализационные стоки бывают:

• промышленные;
• хозяйственно-бытовые;
• атмосферные.

Промышленные отводят через производственную канализацию, бытовые — через хозяйственно-бытовую, а поверхностные — через ливневку. К тому же, независимо от видов, они могут сбрасываться в общесплавную.

Хозяйственно-бытовые содержат минеральные, органические, биологические вещества. Промышленные классифицируют:

• по составу загрязнителя;
• концентрации вредных веществ;
• по свойствам загрязнения;
• кислотности;
• токсичности.

Ливневые стоки загрязнены минеральными веществами и имеют постоянный состав. Поэтому анализ ливневых сточных вод делают для выявления степени воздействия загрязнения на экологию.

Какие сегодня методики анализа воды существуют?

Процедура контроля и процессы водоочистки в жилых и загородных домах, на производственных и промышленных предприятиях начинается с мероприятий по выявлению и подсчету количества содержащихся в потребляемой (используемой) воде компонентов и соединений. Современная методика анализа воды позволяет с высокой точность идентифицировать вещество в составе образца и его объем на единицу массы. Все тесты проводятся в лабораторных условиях при помощи специального оборудования, химических реагентов и препаратов.

Существуют следующие типы исследований проб сточных и питьевых вод:

• Химический — применяется весовой и объемный методы анализа.
• Электрохимический — процедура использует полярографический и потенциометрический методы анализа.
• Оптический — образец исследуется посредством фотометрических, люминесцентных и спектрометрических методик. Считаются самыми результативными, но за счет необходимости использовать очень редкое и сложное оборудование являются и наименее применяемыми, дорогостоящими. Используются для покомпонентного тестирования как питьевых, сточных, так и хозяйственно-бытовых, промышленных вод.

• Санитарно-микробиологический, паразитологический и бактериологический — применяются титрационный, АТФ, чашечный подсчет, мембранная фильтрация выращивание и прочие методы анализа: сточная вода, питьевая и хозяйственно-бытовая проверяются комплексами, составленными из перечисленных тестов.
• Фотохимический — покомпонентный состав пробы определяется фотохимическим методом.
• Хроматографический — один из самых сложных типов исследования, который использует метод тонкослойной хроматографии, жидкостной колоночной хроматографии и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Чтобы оценить пробу также необходимо использовать сложное и редкое оборудование.
• Органолептический — эталонный метод исследования проб. Применяется исключительно к питьевым видам образцов.
• Токсикологический и радиационный — приборные способы проверки наличия в предъявленном образце вредных для здоровья токсинов, α и β-частичек.

Перечисленные типы исследований разработаны для проверки качества жидкости применяемой для приготовления пищи, питья и используемой в хозяйственно-бытовых нуждах. Однако многие методы анализа питьевой воды пригодны и для установления степени загрязненности сточных вод прошедших через очистные сооружения. Наша лаборатория проводит все существующие виды тестов жидкостей по доступной стоимости. Чтобы сдать воду на анализ в лабораторию, мы рекомендуем купить специальную тару для ее забора, хранения и транспортировки.

Разновидности анализов воды. Как читать результаты

Определение токсичных соединений, содержащихся в сравнительно небольших количествах, становится с каждым годом все более сложным и затратным. Определенные вещества в воде присутствовать могут, но строго в установленных количествах

Важно контролировать как структурный состав жидкости, так и ее функциональные интегральные характеристики

Метрологические приборы позволяют определять только основные химические показатели, для проверки бактериального состава образцы отправляются в лаборатории. В зависимости от глубины проверки данных, анализы делятся на полные химические, сокращенные, направленные на определение некоторых составляющих. В большинстве случаев сокращенного анализа достаточно, но в целях определения полного набора компонентов требуется выполнение более глубокой проверки.

При анализе результатов нужно учитывать все показатели и сравнивать данные анализа с полученными характеристиками. Для каждого элемента есть предельно допустимая концентрация – она не должна быть превышена.

Виды лабораторных исследований в медицине

Анализы классифицируются по типам забираемых для их проведения материалов. Исходя из этого, соответственно выделяется:

• Анализ крови. Является самым важным из всех лабораторных исследований. Позволяет выявить любые стадии отклонений и изменений органов и систем человека. Подразделяется на общий и биохимический анализы.
• Анализ мочи. Данный вид исследования применяется преимущественно для диагностирования заболеваний мочеполовых путей и органов даже на их начальной стадии.
• Анализ кала. Такой вид лабораторного исследования позволяет выявить нарушения функций желудка и кишечника, пищеварительного тракта. По данным анализа можно определить наличие воспалений ЖКТ, печени или желчного пузыря, а также узнать, присутствуют ли в организме паразиты.
• Микробиология. Иначе называемая микробиологическим анализом, она позволяет обнаружить вредоносные микроскопические организмы.
• Гистология. Гистологический анализ позволяет обнаружить злокачественные или доброкачественные онкологические новообразования. Подразделяется на микроскопический и культуральный методы.
• Цитологический анализ. Представляет собой вид лабораторного исследования, который позволяет диагностировать новообразования.

Расшифровка результатов анализа и последующие действия

Результаты испытаний заносятся в протокол. Он содержит заключение о качестве воды. По данным анализа можно судить о пригодности воды для пищевых целей или о возможности использования только для технических нужд.

Протокол оформляют на стандартном бланке, который содержит перечень наименований анализов при расширенном способе контроля. Заполняют только те графы, которые соответствуют набору выполненных методик анализов.

Заключение содержит информацию в которой указаны превышения ПДК по отдельным компонентам. 

Не следует самостоятельно выбирать оборудование для повышения качества воды. Воспользуйтесь услугами специалистов, которые подберут оптимальный вариант очистки воды для вашей конкретной ситуации. 

Общая информация

Экспресс анализ воды – это исследование, которое можно провести как в лаборатории, так и самостоятельно, при условии наличия необходимого набора для тестирования или оборудования.

Проведение экспресс анализа не требует специального образования и квалификации, многие лаборатории продают специальные наборы, с помощью которых люди могут провести исследование самостоятельно.

Такие тесты не занимают много времени и дают относительно точные результаты.

С помощью данного теста можно определить основные параметры, такие как:

• Жесткость.
• Кислотность.
• Уровень содержания азотистых соединений (Аммиак, аммоний, нитриты, нитраты).
• Уровень содержания марганца, хлора, фосфатов.
• Определить наличие примесей тяжелых металлов.
• Наличие фторидов и сульфидов.

Результаты экспресс анализа, естественно, уступают в точности полноценному и развернутому лабораторному исследованию, но благодаря ему можно получить общую картину качества тестируемой воды.

Заключение

Методы анализа воды выбираются исходя из направления исследований, свойств, примесей и задач текущей проверки. Иногда требуется обнаружить и определить количество какого-либо конкретного элемента.

Чаще делается общий анализ основных позиций СанПиН, дающий представление о пригодности воды для использования в питьевых или технических целях. Все исследования должны производиться в специализированных лабораториях, внесенных в реестр, обладающих необходимым набором оборудования.

Это позволит получить достоверную, точную информацию о составе воды, рекомендации о способах очистки.